Cấu hình electron của Cu (Đồng)

Cấu hình electron của Cu (Đồng) là cơ sở quan trọng để xác định vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn, đồng thời giải thích các đặc điểm về hóa trị, tính chất hóa học và khả năng tham gia phản ứng của đồng. Thông qua việc phân tích lớp electron và quy tắc phân bố orbital, người học có thể hiểu rõ vì sao Cu thường có các trạng thái oxi hóa đặc trưng như +1 và +2 trong nhiều hợp chất.

1. Cấu hình electron nguyên tử đồng (Z = 29)

- Đồng có số hiệu nguyên tử là 29 ⇒ nguyên tử Cu có 29 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử đồng là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹.

Viết gọn: [Ar] 3d¹⁰ 4s¹.

Chú ý:

- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự PMNL các electron được phân bố như sau:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁹.

- Do trạng thái này không bền nên 1 electron ở phân lớp 4s chuyển sang phân lớp 3d để đạt trạng thái bão hòa bền vững hơn.

- Sau đó, sắp xếp các phân lớp theo từng lớp để thu được cấu hình electron như trên.

2. Mối quan hệ giữa cấu hình electron với vị trí trong bảng tuần hoàn và tính chất nguyên tố

-  Vị trí Cu trong bảng tuần hoàn:

+ Từ cấu hình electron của Cu là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹ ta xác định được nguyên tử Cu có 29 electron, phân bố trên 4 lớp electron và số electron hóa trị bằng 1.

⇒ Vậy đồng ở ô thứ 29 (do Z = 29); chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm IB (do có 1 electron hóa trị, nguyên tố d).

- Tính chất nguyên tố:

+ Đồng thuộc chu kì 4, nhóm IB nên đồng là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Số oxi hóa phổ biến của đồng trong hợp chất là +2, ngoài ra còn số oxi hóa +1.

Xem thêm: Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học online

3. Bài tập về cấu hình electron của Cu (Đồng)

Câu 1: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s¹. Số electron phân lớp d nhiều hơn số electron phân lớp s là 3 electron. Vị trí của X trong bảng tuần hoàn hóa học?

A. Chu kì 4, nhóm IA.

B. Chu kì 4, nhóm IB.

C. Chu kì 4, nhóm VIIB.

D. Chu kì 4, nhóm VIIIB.

Lời giải:

Đáp án B

Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s¹.

Nguyên tố X thuộc chu kì 4 và có tổng số electron phân lớp s là 7.

Số electron phân lớp d nhiều hơn số electron phân lớp s là 3 electron.

⇒ Số electron phân lớp d là 10.

⇒ Phân lớp 3d đã bão hòa electron.

⇒ Electron hóa trị bằng 1.

⇒ Nguyên tố X thuộc nhóm IB.

Câu 2: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt là 93. Trong hạt nhân nguyên tử, số hạt không mang điện nhiều hơn số hạt mang điện là 6. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. [Ar] 3d⁹4s¹.

B. [Ar] 3d⁹ 4s².

C. [Ar] 3d¹⁰ 4s¹.

D. [Ar] 3d¹⁰ 4s².

Lời giải:

Đáp án C

Gọi số hạt electron, proton, nơtron của nguyên tử X là e, p, n.

Theo bài, ta có hệ:

 ⇒

⇒ Nguyên tử X có 29 electron.

⇒ Cấu hình electron là [Ar] 3d¹⁰ 4s¹.

Xem thêm cách viết cấu hình electron của các nguyên tố hóa học hay, chi tiết khác:

Cấu hình electron của Zn

Cấu hình electron của Mn

Cấu hình electron của Rb

Cấu hình electron của Sr

Cấu hình electron của Ti