Mở đầu
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu hình electron của nguyên tử sắt (Fe) và tầm quan trọng của nó. Cấu hình electron không chỉ ảnh hưởng đến tính chất của nguyên tố mà còn giúp xác định vị trí của nó trong bảng tuần hoàn. Hãy cùng khám phá chi tiết cấu hình electron của sắt và các tính chất liên quan.
Cấu hình electron nguyên tử sắt
- Cấu hình electron nguyên tử sắt (Z = 26):
- Số hiệu nguyên tử của sắt là 26, có nghĩa là nguyên tử sắt có 26 electron.
- Theo trật tự phân mức năng lượng, các electron sắp xếp như sau: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6.
- Từ đó, ta có cấu hình electron của sắt là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2.
- Gọn hơn: [Ar] 3d6 4s2.
- Cấu hình electron của nguyên tử sắt theo ô orbital (Z = 26):
- Cấu hình electron của nguyên tử sắt theo ô orbital là:
- Nguyên tử sắt có 4 electron độc thân thuộc AO 3d.
Mối quan hệ giữa cấu hình electron và tính chất nguyên tố
Vị trí sắt trong bảng tuần hoàn:
- Cấu hình electron của sắt là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2. Từ đó, ta có:
- Sắt nằm ở ô số 26 (với Z = 26).
- Chu kì 4 (do có 4 lớp electron).
- Nhóm VIIIB (với tổng số electron phân lớp 3d và 4s là 8).
- Sắt là nguyên tố d (với cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d6 4s2).
Tính chất nguyên tố:
- Sắt thuộc chu kì 4 và nhóm VIIIB, do đó nó được xếp vào loại kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.
- Sắt thường có các mức oxi hóa phổ biến là +2 và +3.
Ví dụ:
Câu 1. Nguyên tử sắt có kí hiệu Fe. Cho các phát biểu sau về sắt:
(1) Nguyên tử của sắt có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
(2) Nguyên tử của sắt có 30 neutron trong hạt nhân.
(3) Sắt là một phi kim.
(4) Sắt là nguyên tố d.
Trong các phát biểu trên, phát biểu đúng là:
A. (1), (2), (3) và (4)
B. (1), (2) và (4)
C. (2) và (4)
D. (2), (3) và (4)
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Cấu hình electron nguyên tử sắt là [Ar] 3d6 4s2
Vậy sắt có 2 electron ở lớp ngoài cùng → (1) sai.
Sắt có số neutron = 56 – 26 = 30 → (2) đúng.
Sắt thuộc nhóm VIIIB (với tổng số electron phân lớp 3d và 4s là 8) → là kim loại chuyển tiếp → (3) sai.
Sắt là nguyên tố d (với cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d6 4s2) → (4) đúng.
Bài 7.1 trang 24 SBT Hóa học 10: Cấu hình electron nguyên tử sắt:
A. ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIA.
B. ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.
C. ô 26, chu kì 4, nhóm IIA.
D. ô 26, chu kì 4, nhóm IIB.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
Sắt ở ô 26 (với Z = 26), chu kì 4 (với 4 lớp electron) và nhóm VIIIB (với tổng số electron phân lớp 3d và 4s là 8).
Câu 3. Sắt (iron) là một vật liệu quan trọng trong xây dựng, được sử dụng để làm khung cho các công trình và cầu. Sắt nằm ở ô 26 trong bảng tuần hoàn. Cấu hình electron của nguyên tử sắt là:
A. 1s22s22p63s23p63d64s2
B. 1s22s22p63s23p63d8
C. 1s22s22p63s23p64s24p6
D. 1s22s22p63s23p63d74s1
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Sắt (Fe) có số hiệu nguyên tử là 26, cấu hình electron của Fe là 1s22s22p63s23p63d64s2.
Kết luận
Trên đây là những thông tin về cấu hình electron của nguyên tử sắt và mối quan hệ của nó với vị trí trong bảng tuần hoàn và tính chất của sắt. Hi vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về nguyên tử sắt và tầm quan trọng của cấu hình electron.
