nêu cấu tạo của nguyên tử. Sự phân bố electron trên từng lớp

Cấu tạo của nguyên tử
Nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất, cấu tạo của nó gồm ba loại hạt cơ bản:

Proton (p): Là hạt mang điện tích dương, có khối lượng lớn nhất trong các hạt cơ bản của nguyên tử.

Proton có mặt trong hạt nhân của nguyên tử.
Số proton trong hạt nhân quyết định số hiệu nguyên tử và tính chất hóa học của nguyên tử.
Neutron (n): Là hạt không mang điện (vô điện) và có khối lượng gần bằng proton.

Neutron cũng có mặt trong hạt nhân của nguyên tử.
Neutron cùng với proton tạo nên khối lượng của nguyên tử.
Electron (e): Là hạt mang điện tích âm, có khối lượng rất nhỏ so với proton và neutron.

Electron di chuyển xung quanh hạt nhân trong các lớp electron.
Sự phân bố electron trên từng lớp
Electron của một nguyên tử được phân bố vào các lớp electron (hay còn gọi là các quỹ đạo hoặc các năng lượng mức). Các lớp này xếp chồng lên nhau, cách đều và có số lượng electron tối đa nhất định. Cấu trúc phân bố electron của nguyên tử tuân theo các quy tắc nhất định:

1. Số lớp electron:
Lớp 1 (K): Chứa tối đa 2 electron.
Lớp 2 (L): Chứa tối đa 8 electron.
Lớp 3 (M): Chứa tối đa 18 electron.
Lớp 4 (N): Chứa tối đa 32 electron.
Lớp 5, 6, 7: Các lớp sau này có thể chứa nhiều electron hơn, nhưng càng lên cao thì số electron tối đa càng tăng, nhưng ít gặp trong các nguyên tử nhẹ.
2. Quy tắc phân bố electron (Nguyên lý Aufbau):
Electron sẽ được phân bố vào các lớp từ trong ra ngoài theo nguyên lý sau:

Nguyên lý Aufbau: Electron luôn đi vào các lớp năng lượng thấp hơn trước khi đi vào lớp năng lượng cao hơn.
Nguyên lý Pauli: Trong một quỹ đạo, chỉ có thể chứa tối đa hai electron, và chúng phải có spins đối ngược nhau.
Quy tắc Hund: Trong trường hợp có nhiều quỹ đạo năng lượng tương đương, electron sẽ phân bố vào các quỹ đạo một cách tối ưu nhất, sao cho số electron có spins đồng hướng là tối đa.
3. Ví dụ về sự phân bố electron trong một nguyên tử:
Nguyên tử của Hidro (H): Chỉ có 1 electron, vì vậy nó nằm ở lớp K (lớp 1) với phân bố electron: 1s¹.
Nguyên tử của Carbon (C): Có tổng cộng 6 electron, phân bố vào các lớp như sau: 1s² 2s² 2p² (2 electron trong lớp K, 4 electron trong lớp L).
Nguyên tử của Oxi (O): Có 8 electron, phân bố như sau: 1s² 2s² 2p⁴ (2 electron trong lớp K, 6 electron trong lớp L).
Nguyên tử của Natri (Na): Có 11 electron, phân bố như sau: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ (2 electron trong lớp K, 8 electron trong lớp L, 1 electron trong lớp M).
4. Các lớp electron và số lượng electron tối đa:
Lớp K (n = 1): Tối đa 2 electron.
Lớp L (n = 2): Tối đa 8 electron.
Lớp M (n = 3): Tối đa 18 electron.
Lớp N (n = 4): Tối đa 32 electron.
Tóm lại:
Nguyên tử gồm ba thành phần cơ bản: proton, neutron, và electron.
Electron phân bố theo các lớp năng lượng (K, L, M, N...), với số electron tối đa ở mỗi lớp theo quy tắc nhất định.
Quá trình phân bố electron ảnh hưởng đến tính chất hóa học của nguyên tử và cách nó tham gia vào các phản ứng hóa học.