BM 01-Bia SKKN

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
TRƯỜNG THPT NGÔ QUYỀN.
Mã số: ................................
(Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)

HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ BÀI
TẬP VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC TRONG
CHƯƠNG TRÌNH THPT

Người thực hiện: VÕ THỊ MAI HOÀNG
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục



- Phương pháp dạy học bộ môn: HÓA HỌC 
(Ghi rõ tên bộ môn)

- Lĩnh vực khác: ....................................................... 
(Ghi rõ tên lĩnh vực)

Có đính kèm: Các sản phẩm không thề hiện trong bản in SKKN
 Mô hình
 Phần mềm
 Phim ảnh
 Hiện vật khác



3
BM03-TMSKKN

Tên SKKN : HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ CẤU TẠO

NGUYÊN TỬ VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC TRONG CHƯƠNG
TRÌNH THPT
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Theo xu hướng gần đây, ngành giáo dục nước ta có các chính sách giảm tải cho
các chương trình học phổ thông của nhiều môn nói chung và môn hóa nói riêng.
Vì vậy, kiến thức của học sinh cũng không chuyên sâu và không có tính mạch lạc,
đặc biệt đối với học sinh yêu thích hóa.
Trong phần hóa phổ thông của chương trình hóa 10 chương nguyên tử và liên kết
hóa học là phần kiến thức nền tảng và rất quan trọng của cấu tạo chất. Tuy nhiên
trong phân này sách giáo khoa trình bày chỉ là kiến thức cơ bản cho các học sinh
không chuyên sâu. Và nếu đối với học sinh giỏi vẫn chưa đầy đủ kiến thức của hai
chương nà, vì vậy để đáp ứng nhu cầu này cho các học sinh 10, hay học sinh giỏi
trong các kỳ thi lớn, tôi đã soạn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “ Hệ thống lý thuyết
và bài tập về cấu tạo nguyên tử và liên kết hóa học trong chương trình THPT” để
giúp ít phần nào vào kho kiến thức của học sinh cũng như tư liệu cho giáo viên
giảng dạy.
Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi sai sót, mong đọc giả góp ý để phần
đề tài này tốt hơn. Xin chân thành cảm ơn.


4

I.TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lý luận

2.1. Tổng năng lượng các electron trong nguyên tử
2.2. Năng lượng ion hóa
2.3. Bài tập
Phần 3. Cấu trúc phân tử
3.1. Liên kết hóa học
3.1.1. Liên kết ion
3.1.2. Liên kết cộng hóa trị
3.1.2.1. Thuyết lại hóa VB
3.1.2.2. Lai hóa obitan
3.1.2.2.1 Điều kiện xảy ra lai hóa


5
3.1.2.2.2 Các dạng lai hóa.
3.1.2.2.2.1 Lai hóa sp
3.1.2.2.2.2 Lai hóa sp2
3.1.2.2.2.3 Lai hóa sp3
3.1.2.2.2.4 Lai hóa sp3d
3.1.2.2.2.5 Lai hóa sp3d2
3.1.2.3 Thuyết lai hóa Mo
3.1.2.4 Thuyết Lewis
3.1.2.5 Thuyết VSEPR
3.1.2.6. Monent lưỡng cực
3.1.2.7 Liên kết phối trí
3.1.2.8 Liên kết kim loại
3.2 Tinh thể nguyên tử và phân tử
3.2.1 Tinh thể nguyên tử
3.2.2 Tinh thể phân tử
3.3 Liên kết hidro
3.4 Bài tập

lớp). Tuy nhiên, trên tựhc tế với hơn 110 nguyêntố chỉ có electron điền vào 4
phân lớp là s, p, d, f. Các electron thuộc phân lớp s được gọi là electron s,
phân lớp p được gọi là electron p,…
1.3 Obitan nguyên tử
1.3.1. Khái niệm: Obitan nguyên tử là khu vực không gian xung quanh hạt nhân
mà tại đó xác suất có mặt electron khỏng 90%.
1.3.2. Hình dạng các obitan
Số obitan trong một phân lớp: phân lớp s có 1 AO, phân lớp p có 3 AO, phân lớp d
có 5AO, phân lớp f có 7 AO.
Hình dạng Obitan:


7

1.4 Ký hiệu nguyên tử
Để biết được các cấu tử chính, bền, có trong một nguyên tử, nguời ta dùng ký hiệu
sau đây để biểu thị nguyên tử:

X: Ký hiệu nguyên tử của nguyên tố hóa học (nhưNa, H, Fe, Cl)
Z: số thứ tự nguyên tử (atomic number), bậc số nguyên tử, sốhiệu nguyên tử, số
điện tích hạt nhân. Có Z proton trong nhân nguyên tử. Có Z điện tử ở ngoài nhân
(nếu không là một ion). Nguyên tố X ở ô thứ Z trong bảng phân loại tuần hoàn.
A: Số khối (Số khối lượng, mass number), có A proton và neutron trong nhân
nguyên tử. Có (A - Z) neutron trong nhân.
Do hiện nay người ta sắp xếp các nguyên tố hóa học theo thứ tự tăng dần của Z, vì
thế Z được gọi là số thứ tự nguyên tử hay bậc số nguyên tử. Các nguyên tửcủa
cùng một nguyên tố thì có cùng số thứ tự nguyên tử Z, căn cứ vào Z ta biết đó là
nguyên tửcủa nguyên tố nào, nên Z còn được gọi là số hiệu (số nhãn hiệu, đặc
hiệu). Điện tích của một proton là điện tích nhỏ nhất được biết hiện nay, nên Z
còn được gọi là điện tích hạt nhân.

Với n là số lượng tử chính, l là số lượng tử phụ, có thể diễn đạt nội dung của quy
tắc đó bằng sơ đồ sau:

Biểu diễn qui tắc Klechkovxki
1.5.2.3. Nguyên lí Pauli
Trong một nguyên tử không thể tồn tại hai electron có cùng giá trị của bốn số
lượng tử n, l, m và ms. Trong nguyên tử, mỗi AO chỉcó thể bị chiếm bởi tối đa 2
electron”
Ví dụ 1, ở lớp K: n = 1 l = 0 m = 0 ms= +1/2 ms= -1/2.
Vậy ởl ớp K có nhiều nhất 2 electron:
+ electron thứnhất có giá trịn = 1, l = 0, m = 0 và ms= +1/2.
+ ectron thứhai có giá trịn = 1, l = 0, m = 0 và ms= -1/2.


9
Nếu giả thiết rằng ở lớp K có thêm một electron thứ 3 thì nó sẽ có giá trị bốn số
lượng tử trùng với một trong hai electron đã có, như vậy mâu thuẫn với nguyên lý
pauli.
Dựa vào nguyên lý pauli có thể tính được số electron tối đa trên một obitan
nguyên tử, trong một phân lớp và trong một lớp electron, cụ thể:
- Mỗi AO có thể chứa tối đa hai electron có spin khác nhau.
- Số electron tối đa có thểcó ở các phân lớp: phụ thuộc vào số lượng tử obitan l và
được xác định bằng công thức 2(2l + 1).
- Số electron nhiều nhất ởcác lớp: phụ thuộc vào số lượng tử n và được xác định
bằng công thức 2n2 (đúng đối với n ≤4). [Lớp thứn có n 2 AO nên trong mối lớp có
tối đa 2n2 electron].
Ví dụ 2: Tính số electron nhiều nhất ở phân lớp np, ở đây n có giá trị bất kỳ, chẳng
hạn n = 2, còn p ứng với l = 1. Từ đó ta có: n = 2 l = 1 m = -1 ms=+1/2
ms= -1/2 ứng với AO 2py có nhiều nhất 2 electron.
Vậy phân lớp p có nhiều nhất 6 electron.



11
tổng n+ l lớn hơn thì năng lượng sẽ lớn hơn. N61u 2 giá trị của
tổng n + l bằng nhau thì electron nào có n nhỏ hơn thì năng lượng
sẽ nhỏ hơn. Năng lượng nhỉ hơn sẽ bền hơn, Năng lượng thấp nhất
là trạng thái cơ bản.
Vd: Sắp xếp các electron sau đây (n,l, ml,ms) từ năng lượng cao đến năng lượng
thấp nhất.
A. (2,1,1,+1/2)
B. (1,0,0,-1/2)
C. (4,1,-1,+1/2)
D. (4,2,-1,+1/2)
E. (3,2,-1,+1/2)
F. (4,0,0,+1/2)
G. (2,1,-1,+1/2)
H. (3,1,0,+1/2)
Giải.
Năng lượng thấp nhất có tổng n+l thấp nhất. Các electron C và E có cùng giá trị 5
mà E có n thấp hơn sẹ có năng lượng thấp hơn. Các electron H và F cũng có cùng
giá trị thổng n +l và H có năng lượng thấp hơn. Các electron A và G có cùng giá trị
n và l do vậy chúng có cùng năng lượng.
Năng lương: B
-(3) có ml(R) + ml(x) + ml(Y) = -2. Vì ml(R) =0 nên ml(x) + ml(Y) = -2. Mà lx = ly = 1 nên
ml có các giá trị : -1, 0, +1  ml(x) = ml(Y) = -1.
-ms(R) + msl(x) + msl(Y) = -1/2 (4). Vì ms(R) = +1/2 nên msl(x) + msl(Y) = -1. mà ms chỉ có
giá trị là -1/2 hoặc +1/2  ml(x) = ml(Y) = -1/2.
Vậy electron cuối cùng điền vào cấu hình electron của nguyên tử có bộ số lượng tử
sau:
R : n = 1, l = 0, ml = 0, ms =+1/2
1s1 (hidro)
X : n = 2, l = 1, ml = -1, ms =-1/2
1s22s22p4 (oxi)
Y : n = 3, l = 1, ml = -1, ms =-1/2
1s22s22p63s23p4 (lưu huỳnh)
Bài 3 : (Olympic 2009 tỉnh Tây Ninh)
a) Nguyên tố X có elctron cuối cùng ứng với 4 ố lượng tử đại số bằng 2,5.Xác định
nguyên tố X, viết cấu hình electron và cho biết vị trí của X trong bảng tuần hoàn.
b) Xác định nguyên tử mà electron cuối cùng điền vào đó có bộ bốn số lượng tử
thỏa mãn điều kiện : n + l = 3, và ml + ms = +1/2.
Giải
a) Tho đề: n + l + ml + ms = 2,5  X phải khác H, He  n>=2
Xét trường hợp 1: n = 2, ms=+1/2 l + ml = 0. Khi đó có 2 khả năng:
- l = 0  ml = 0  2s1  Liti
- l = 1  ml = -1  2p1  Bo
Xét trường hợp 2: n = 2, ms=-1/2 l + ml = 1. Khi đó có 2 khả năng:
- l = 0  ml = 1 (vô lý)
- l = 1  ml = 0 2p5  Flo
Xét trường hợp 3: n = 3, ms=-1/2 l + ml = 0. Khi đó có 3 khả năng:
- l = 0  ml = 0  3s2  Mg
- l = 1  ml = -1 3p4  Lưu huỳnh
- l = 2  ml = -2 3d6  sắt
b) Từ điều kiện: n + l = 3, và ml + ms = +1/2 ta có 3 trường hợp sau:

(*)
(Z1+1,5Z1) + (Z1+1+1,5Z1+1,5) + (Z1+2+1,5Z1+1,5.2) ≥ 74
⇒ 7,5Z1 ≥ 68
⇒ Z1 ≥ 8,9
(**)
Từ (*) và (**) ta suy ra 8,9 ≤ Z1 ≤11,3
Với Z1 là số nguyên ⇒ Z1 = 9; 10; 11
Mà A, B, C là các kim loại ⇒ Z1 = 11 (Na)
Vậy A, B, C lần lượt là các kim loại Natri (Na); Magie (Mg); Nhôm (Al)
Bài 5:Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện
trong hạt nhân bằng số hạt không mang điện. Nguyên tử của nguyên tố Y có 11
electron p. Nguyên tử nguyên tố Z có 4 lớp electron và 6 electron độc thân.
a. Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống
tuần hoàn.
b. So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+ và Y-.
Giải
a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron:
2ZX + N X = 60 ; ZX = N X ⇒ ZX = 20 ,
X là canxi (Ca), cấu hình electron của 20Ca : [Ar] 4s2
Cấu hình của Y là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5⇒ Y là Cl
Theo giả thiết thì Z chính là crom, cấu hình electron của 24Cr : [Ar] 3d5 4s
1
STT Chu kỳ nguyên tố Nhóm nguyên tố
Ca 20
4
Cl 17
3
Cr 24
4
b) Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử:

⇒ n = 1 và ZM = 7 ⇒ M là Nitơ (N)
Vậy cation X+ : NH4+
Gọi Z là số proton trung bình trong 1 nguyên tử có trong anion Y2Y
⇒ Z = (50 – 2) : 5 = 9,6
Y
⇒ Trong
Y2- phải có 1 nguyên tố có Z ≤ 9
⇒ Nguyên tố trên phải thuộc chu kỳ 2
⇒ Nguyên tố còn lại phải thuộc chu kỳ 3
Gọi công thức tổng quát của Y2- là AxBy2Theo đề bài, ta có: x + y = 5 (3)
xZA – yZB = 50 – 2 = 48 (5)
(3), (4), (5) ⇒ 5ZA – 8x = 8
⇒ x = 4; y = 1; ZA = 8 ⇒ A là oxi
⇒ B là lưu huỳnh
⇒ Y2- là SO42- ⇒ CTPT (A) : (NH4)2SO4
Amoni sunfat
Bài 7: Cấu hình electron ngoài cùng của nguyên tử của nguyên tố X là 5p 5. Tỉ số
nơtron và điện tích hạt nhân bằng 1,3962. Số nơtron của X bằng 3,7 lần số nơtron
của nguyên tử thuộc nguyên tố Y. Khi cho 4,29 gam Y tác dụng với lượng dư X
thu được 18,26 gam sản phẩm có công thức XY. Xác định điện tích hạt nhân của
X, Y và viết cấu hình electron của Y.
Giải
ZX
Cấu hình đầy đủ của X là
[ 36 Kr] 5s24d105p5. ⇒ số ZX = 53 = số proton
n

x
Mặt khác: p = 1,3692 ⇒ nX = 74
x

⇒ 39 = pY + 20 ⇒ pY = 19 hay ZY = 19
Cấu hình electron của Y là [ 18 Ar] 4s1
Bài 8:Mỗi phân tử XY2 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 178; trong
đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khơng mang điện là 54, số hạt mang điện
của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12.
a, Hãy xác định kí hiệu hố học của X,Y và cơng thức phân tử XY2 .
b, Viết cấu hình electron của ngun tử X,Y và xác định các số lượng tử của
electron cuối cùng được điền vào.
Giải
Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân của X là Zx , Y là Zy ; số nơtron (hạt khơng
mang điện) của X là Nx , Y là Ny . Với XY2 , ta có các phương trình:
2 Zx
2 Zx

+ 4 Zy + Nx + 2 Ny = 178 (1)
+ 4 Zy
− Nx − 2 Ny =
54
(2)
4 Zy
− 2 Zx
=
12
(3)
Zy = 16
;
Zx = 26
Vậy X là sắt, Y là lưu huỳnh. XY2 là FeS2 .

Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d64s2 ;

∑p

≤1,5 ⇒ 18a ≤ n ≤ 27a

⇒ 18a ≤ 164 – 36a ≤ 27a
⇒ 2,6 ≤ a ≤ 3,03

∑ e = ∑ p = 54 , ∑ n = 56

- Nếu A gồm 2 cation 1+ và 1 anion 2- ⇒ A là K2S
- Nếu A gồm 1 cation 2+ và 2 anion 1- ⇒ A là CaCl2
A tác dụng với 1 nguyên tố có trong A theo tỷ lệ 1:1 tạo thành chất B nên A
là K2S
K2S + S → K2S2
b. K2S + Br2 → 2KBr + S
K2S2 + Br2 → 2KBr + 2S
Vậy chất rắn X là S
Y + O2 → Y2On ( YOn 2 )
Y + S → Y2Sn ( YS n 2 )
a = Yx + 8nx
b = Yx + 16nx
mà a = 0,68b
⇒ Y = 9n
Nhận n = 3 ; Y = 27
Vậy kim lọai Y là Al.
Bài 10 : Xác định 2 ngun tử mà electron cuối cùng có các số lượng tử
a. n = 3 ; l = 1 ; ml =-1 ; ms = −

1
2

b. n = 3 , l = 2 , ml = -1 , ms = −
2

a. n = 3 , l = 2 , ml = -1 , ms = +

Có tồn tại cấu hình này hay không ? Giải thích tại sao ?
Bài 14: Tổ hợp các obitan nào sau đây là đúng ? Tổ hợp nào không đúng ? Vì sao
(1) n = 3 , l = 3 , ml = 0
(2) n = 2 , l = 1 , ml = 0
(3) n = 6 , l = 5 , ml = -1
(4) n = 4 , l = 3 , ml = -4
Bài 15: Cho nguyên tử của 2 nguyên tố A và B có electron ngoài cùng có 4 số
lượng tử
lần lượt sau :
1
2
1
n = 3 , l = 1 , ml = -1 , ms = −
2

n = 4 , l = 0 , m l = 0 , ms = +

Viết cấu hình electron của nguyên tử , xác định nguyên tố kim loại , phi kim .
Bài 16:Electron cuối cùng phân bố vào các nguyên tử của các nguyên tố A , B lần
lượt
đặc trưng bởi 4 số lượng tử
1
2
1
B : n = 3 , l = 1 , ml = 0 , ms = −

lượng thấp nhất.
Bài 18: Điều gì không ổn với các số lượng tử (n, l, m, ms) của các electron sau?
a. (2, 2, 0, +1/2)
b. (3, 1, -1, -1/2)
c. (3, 1, -2, 1)
d. (4, 0, 1, +1/2)
e. (+1/2, 1, 1, 1)
Bài 19: Nguyên tử của một nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (p,n,e) là 82, trong
đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Xác định số hiệu
nguyên tử, số khối và tên nguyên tố . viết cấu hình electron của nguyên tử X và
của các ion tạo thành từ X.
Bài 20: Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại A,B là
142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42.
số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn của A là 12. Xác định hai kim loại
A,B.
Bài 21: Một hợp chất ion cấu tạo từ M+ và ion X2-. Trong phân tử M2X có tổng số
hạt (p,n,e) là 140 hạt, trong đó hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là
44 hạt. số khối M+ lớn hơn số khối ion X2- là 23. tổng số hạt (p,n,e) trong M+ nhiều
hơn trong X2- là 31 hạt.
a. víêt cấu hình electron của các ion M+, X2b. xác định vị trí của M và X trong hệ thống tuần hoàn.
Bài 22: Hợp chất A có công thức MXx trong đó M chiếm 46.67% về khối lượng. M
là kim loại, X là phi kim ở chu kì 3. trong hạt nhân của M có n – p = 4 còn trong X
có n, = p, . tổng số proton trong MXx là 58. Xác định tên, số khối của M, tên, số thứ
tự của X trong BTH. Víêt cấu hình e của X
Bài 23: Một hợp chất X có dạng AB3, tổng số hạt proton trong phân tử là 40. trong
thành phần hạt nhân của A cũng như của B đều có số hạt proton bằng số hạt
nơtron. A thuộc chu kì 3 của BTH.
a. xác định tên gọi của A,B
b. xác định các loại liên kết có trong có thể có trong phân tử AB3.
Bài 24: Hợp chất Z được tạo bởi hai nguyên tố M, R có công thức MaRb trong đó R

Bài 31: Một hợp chất ion cấu tạo từ ion M + và ion X2-.Trong phân tử M2X có tổng
số hạt là 140 hạt, trong đó hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 44 hạt.
Số khối của ion M+ nhiều hơn ion X2- là 23. Tổng số hạt trong M + nhiều hơn trong
X2- là 31
a. Viết cấu hình e của X2- và M+
b. Xác định vị trí của M và X trong bảng HTTH.
Bài 32: Tổng số p, n, e trong nguyên tử của 2 nguyên tố M và X lần lượt là 82 và
52. M và X tạo thành hợp chất Mxa, trong phân tử của hợp chất đó tổng số proton
của các nguyên tử bằng 77. Hãy viết cấu hình e của M và X từ đó xác định vị trí
của chúng trong bảng HTTH. CTPT của Mxa.
Bài 33: X, Y, R, A, B theo thứ tự là 5 nguyên tố liên tiếp trong HTTH có tổng số
điện tích hạt nhân là 90 ( X có điện tích hạt nhân nhỏ nhất )
a. Xác định số điện tích hạt nhân của X, Y, R, A, B, gọi tên các nguyên tố đó.
b. Viết cấu hình e của X2-, Y-, R, A+, B2+. So sánh bán kính của chúng
Bài 34: Phân tử X có công thức abc. Tổng số hạt mang điện và không mang điện
trong phân tử X là 82. Trong dod số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang
điện là 22, hiệu số khối giữa b và c gấp 10 lần số khối của a, tổng số khối giữa b và
c gấp 27 lần số khối của a. Tìm CTPT đúng của X .
Bài 35: Một hợp chất được tạo thành từ các ion M + và X 22− . Trong phân tử M2X2 có
tổng số hạt p, n, e bằng 164, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không
mang điện là 52. Số khối của M nhiều hơn số khối của X là 23. Tổng số hạt p, n, e
trong ion M+ nhiều hơn trong ion X 22− là 7 hạt
a. Xác định các nguyên tố M, X và công thức phân tử M2X2
b. Cho hợp chất M2X2 tác dụng với nước. Viết phương trình phản ứng xảy ra
và trình bày phương pháp hóa học để nhận biết sản phẩm.
Bài 36: Cho tổng số hạt p, n, e trong phân tử MX 2 là 178 hạt, trong hạy nhân của
M số nowtron nhiều hơn số proton 4 hạt, còn trong hạt nhân của X số nowtron


20

2

3

4

5

n*

1

2

3

3,7 4

6
4,2

Z: số ñiện tích hạt nhân
Z*: số điện tích hạt nhân hiệu dụng
l: số lượng tử phụ
Để tính hằng số chắn, các hàm AO được chia thành các nhóm như sau:
1s/ 2s 2p/ 3s3p/ 3d/ 4s 4p/ 4d/ 4f/...
Trị số hằng số chắn ñối với 1 electron đang xét sẽ bằng tổng các trị số góp
của các electron khác.
Mỗi electron ở nhóm AO ngoài nhóm AO đang xét không ñóng góp vào
hằng số chắn.

2.2. Năng lượng ion hóa
Khái niệm: Năng lượng ion hóa là năng lượng tối thiểu để tách electron ra khỏi lớp
vỏ nguyên tử.
Năng lương ion hóa thứ 1 là năng lượng tối thiểu để tách 1 electron ra khỏi lớp vỏ
nguyên tử.
Tương tự, năng lương ion hóa thứ k là năng lượng tối thiểu để tách k electron ra
khỏi lớp vỏ nguyên tử.
Để tính năng lượng ion hóa của các nguyên tử nhiều electron, trước tiên ta tính
tổng năng lượng electron của các nguyên tử và các ion sau đó áp dụng công thức
sau:
I1 = E(M+) – E(M)
I2 = E(M2+) - E(M+)
……………………
In = E(Mn+) - E(M(n-1)+)
Thí dụ: Tính năng lượng ion hóa thứ 1 của He.
E1s= -13,6 (2 – 0,3)2/12= -39,304 eV
EHe = 2.E1s =-78,608 eV
EHe+= -13,6 (2)2/12=-54,4 eV
I1 = EHe+ - EHe = 24,208 eV
2.3 Bài tập.


23
Bài 1: (Olympic 2007 tỉnh Thừa Thiên Huế)
X thuộc chu kỳ 4, Y thuộc chu kỳ 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Ii
là năng lượng ion hóa thứ I của một số nguyên tử. Thực nghiệm cho biết tỉ số Ik+1/Ik
của X, Y như sau:
Ik+1/Ik
I2/I1
I3/I2

1
-1
-1/2
Y
2
1
1
1/2
X
2
1
-1
-1/2
a) Xác định X,Y,Z.
b) So sánh năng lượng ion hóa thứ nhất của X,Y, Z ? Giải thích ?
Giải :
a) Cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng :
X : 3p4  X là S
Y : 2p3  Y là N
Z : 2p4  Z là O
b) Năng lương ion hóa thứ nhất của oxi > lưu huỳnh vì trong cùng một nhóm năng
lương ion hóa giảm dần.
Oxi và Nito trong cùng, cấu hình electron phân lớp nhoài cùng của N là 2p3 trạng
thái bán bão hòa nên bền hơn oxi (2p4). Mặt khác do lực đẩy giữa các cặp electron
trong một obitan của oxi làm cho electron ở đây dễ bị tách ra khỏi nguyên tử hơn
nito nên ion hóa thứ nhất của nito > oxi.
Vậy : I1 : N > O > S
Bài 3: Dựa vào công thức gần đúng Slater, tính năng lượng ion hóa I1 của He
(Z=2)
Giải :

5
2s 2s 2p
2p
2p
2p
2p
2p6
I1 (kJ/mol) 52 899 801 108 140 131 1681 2081
0
6
2
4
Nhìn chung từ trái qua phải trong một chu kỳ năng lượng ion hóa I 1 tăng dần,
phù hợp với sự biến thiên nhỏ dần của bán kính nguyên tử.
Có hai biến thiên bất thường xảy ra ở đây là:
- Từ IIA qua IIIA, năng lượng I 1 giảm do có sự chuyển từ cấu hình bền ns2 qua
cấu hình kém bền hơn ns2np1 (electron p chịu ảnh hưởng chắn của các electron s
nên liên kết với hạt nhân kém bền chặt hơn).
- Từ VA qua VIA, năng lượng I1 giảm do có sự chuyển từ cấu hình bền ns2np3 qua
cấu hình kém bền hơn ns2np4 (trong p3 chỉ có các electron độc thân, p4 có một cặp
ghép đôi, xuất hiện lực đẩy giữa các electron).
Bài 5: Cho bảng sau:
Nguyên tố
Ca
Sc
Năng lượng ion 11,87 12,80
hóa I2 (eV)

Ti
13,58

25
Bi 6: Cú th vit cu hỡnh electron ca Ni2+ l:
Cỏch 1 : Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8]
Cỏch 2 : Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2]
p dng phng phỏp gn ỳng Slater, tớnh nng lng electron ca ion Ni2+ vi
mi cỏch vit trờn (theo n v eV). Cỏch vit no phự hp vi thc t ti sao?
Gii.
Nng lng ca mt electron phõn lp l cú s lng t chớnh hiu dng n* c
tớnh theo biu thc staler.
E n,l = -13,6 (Z-b)2/n*2
Vi cỏch vit 1: [Ar] 3d8
E1s= -13,6 (28 0,3)2/12 = -10435, 1 eV
E2s,2p= -13,6 (28 0,85.2 0,35.7)2/22 = -1934,0 eV
E3s,3p= -13,6 (28 1 . 2 0,85 . 8 0,35 . 7)2/32 = -424,0 eV
E3d= -13,6 (28 1 . 18 0,35 . 7)2/32 = - 83,1 eV
E1 = 2E1s + 8E2s,2p + 8E3s,3p + 8E3d = - 40423,2 eV
Vi cỏch vit 1: [Ar] 3d64s2
E1s= -13,6 (28 0,3)2/12 = -10435, 1 eV
E2s,2p= -13,6 (28 0,85.2 0,35.7)2/22 = -1934,0 eV
E3s,3p= -13,6 (28 1 . 2 0,85 . 8 0,35 . 7)2/32 = -424,0 eV
E3d= -13,6 (28 1 . 18 0,35 . 5)2/32 = - 102,9 eV
E4s= -13,6 (28 1 . 10 0,84 . 14 - 0,35)2/3,72 = - 32,9 eV
E2 = 2E1s + 8E2s,2p+ 8E3s,3p+ 6E3d + 2E4s = -40417,22 eV
Nhn xột: E1 thp hn E2, do ú cỏch vit 1 ng vi trng thỏi bn hn.
Kt qu thu c phự hp vi thc t l trng thỏi c bn ion Ni2+ cú cu hỡnh
electron [Ar] 3d8+.
Bi 7: Bit Nn = -13.6.Z2/n2. (n: s lng t chớnh, Z: s n v in tớch ht
nhõn.)
a/ Tớnh nng lng 1 e trong trng lc 1 ht nhõn ca h N6+, C5+, O7+.
b/ Qui lut liờn h gia En vi Z tớnh c trờn phn ỏnh mi uan h no gia ht