BÀI 4: CẤU TRÚC LỚP VỎ
ELECTRON CỦA NGUYÊN
TỬ

Nếu xem một nguyên tử như hệ mặt trời và các hành tinh chuyển động xung quanh
mặt trời là các electron và mặt trời là hạt nhân có được không?

I. SỰ CHUYỂN
NGUYÊN TỬ

ĐỘNG

CỦA

CÁC

ELECTRON

TRONG

Hình nào thể hiện mô hình hành tinh nguyên tử?
Hình nào thể hiện mô hình hiện đại của nguyên tử?

I. SỰ CHUYỂN
NGUYÊN TỬ

ĐỘNG

CỦA

CÁC

ELECTRON

TRONG

Hình 4.1. Mô hình nguyên tử theo Rutherford Hình 4.2. Mô hình nguyên tử hiện đại
Mô hình
Nội dung
– Bohr
- Chưa tìm ra hạt neutron.
Rutherfo
- Các electron quay xung quanh hạt nhân theo từng quỹ đạo tròn ổn định, trong đó mỗi
rd - Bohr
quỹ đạo có một mức năng lượng xác định.

Điểm giống nhau:
Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích
So sánh điểm giống và khác nhau giữa mô
dương
và
vỏ
nguyên
tử
chứa
electron
mang
Hiện đại
- Đã tìm ra hạt neutron.
điện
âm.
hình
hiện
đại
với
mô
hình
nguyên
tử
(Đám tích
- Các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân không theo một

I. SỰ CHUYỂN
NGUYÊN TỬ

ĐỘNG

CỦA

CÁC

ELECTRON

TRONG

tìm
thấy trong
electron
trong
XácXác
suất suất
tìm thấy
electron
toàn phần
không
gian bên ngoài đám mây khoảng bao nhiêu phần

I. SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC
NGUYÊN
TỬ
Giống nhau:
Là khu vực

Phân
biệt
khái
niệm
không gian xung quanh hạt

nhân
chứa
electron
nguyên
đám mây electron và
tử.

orbital nguyên tử.

Khác nhau: Orbital là khu
vực không gian xung quanh
hạt nhân mà tại đó xác

ELECTRON

TRONG

I. SỰ CHUYỂN
NGUYÊN TỬ

ĐỘNG

CỦA

CÁC

ELECTRON

TRONG

Quan sát hình trên và cho biết các quả tảo chín rơi xuống

Quả táo sẽ rơi nhiều ở khu vực gần gốc
tập trung ở khu vực nào?

cây.vực nào ở gốc cây sẽ không tìm thấy các quả táo rơi
Khu

I. SỰ CHUYỂN
NGUYÊN TỬ

ĐỘNG

CỦA

CÁC

ELECTRON

TRONG

Giống nhau: Đều có hình số 8 nổi.
Khác
orbital
hướng
khác
Tìm nhau:
điểmCác
giống
vàđịnh
khác
nhau
nhau trong không gian.

giữa các orbital p (p , p , p ).

I. SỰ CHUYỂN
NGUYÊN TỬ

ĐỘNG

Một số dạng
AO d

CỦA

CÁC

ELECTRON

TRONG

I. SỰ CHUYỂN
NGUYÊN TỬ

ĐỘNG

CỦA

CÁC

ELECTRON

Một số dạng AO f.

TRONG

I. SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC ELECTRON TRONG
-NGUYÊN
Theo môTỬ
hình nguyên tử của Rutherford - Bohr, các electron
chuyển động trên những quỹ đạo hình tròn hay bầu dục xác định
xung quanh hạt nhân.
- Theo mô hình hiện đại, trong nguyên tử, các electron chuyển
động rất nhanh xung quanh hạt nhân không theo một quỹ đạo xác
định, tạo thành đám mây electron.
- Orbital nguyên tử (kí hiệu: AO) là khu vực không gian xung quanh
hạt nhân nguyên tử mà xác suất tìm thấy electron trong khu vực đó
là lớn nhất (khoảng 90%).
- Một số AO thường gặp: s, p, d, f; và chúng có hình dạng khác

II. LỚP ELECTRON VÀ PHÂN LỚP
Trong
nguyên
tử,
các
electron
được
sắp
xếp
thành
từng
ELECTRON
lớp và phân lớp theo năng lượng từ thấp đến cao.
- Lớp electron là tập hợp các e có mức năng
lượng gần bằng nhau.
- Vỏ nguyên tử chia làm 7 lớp:

II. LỚP VÀ PHÂN LỚP ELECTRON
- Mỗi lớp chia thành nhiều phân lớp.
- Các electron trên cùng 1 phân lớp có mức năng lượng bằng nhau

- Kí hiệu phân lớp: s – p – d – f

Số phân lớp

Lớp K
(n=1)

Lớp L
(n=2)

Lớp M
(n =3)

Lớp N
(n=4)

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

II. LỚP VÀ PHÂN LỚP ELECTRON

II. LỚP VÀ PHÂN LỚP ELECTRON
K
n=1

Lớp

L
n=2

M
n=3

Phân lớp

1s

2s

2p

3s

3p

3d

Số e tối đa trong phân lớp

2

2

6

2

6

10

Số e tối đa trong lớp

2

8

18

Số e tối đa lớp n: 2n → lớp thứ 4: 2.4 = 32 e
tối
Lớpđae đủ số e tối đa gọi là lớp e bão hòa.
2

2

2n2

Cấu trúc vỏ nguyên tử
Lớp electron (n)
Lớp 1 (K)
1 Phân lớp
1s

Lớp 2(L)
2 Phân lớp
2s,2p

1s

2s ,2p

2e

8e

2

2

6

Lớp 3 (M)

Lớp 4(N)

3 Phân lớp
3s,3p,3d
3s ,3p ,3d
2

6

18e

10

…

4 Phân lớp
4s,4p,4d,4f
4s2, 4p6, 4d10, 4f14

2n2

NGUYÊN
LÍ VÀ
BIỂUtrên
DIỄN ELECTRON VÀO Ô
-III.
Trong
nguyên
tử,QUY
các TẮC
electron
ORBITAL.
mỗi
AO có một mức năng lượng xác
định. Người ta gọi mức năng lượng
này là mức năng lượng AO nguyên tử.
- Nguyên lí vững bền: Ở trạng thái
cơ bản, các electron trong nguyên tử
chiếm lần lượt những orbital có mức
năng lượng từ thấp đến cao: 1s 2s 2p
3s 3p 4s 4p 5s 4d 5p …
- Các electron trên các AO khác nhau
của cùng một phân lớp có năng lượng
như nhau.
Ví dụ: Phân lớp 3p có 3 AO 3px, 3py,
3pz; các electron của các AO p trong
phân lớp này tuy có sự định hướng

ô lượng tử ứng với một AO. Mỗi AO chứa tối
đa 2 electron.
+ Nếu trong AO chỉ chứa 1 electron thì
electron đó gọi là electron độc thân (kí
hiệu bởi 1 mũi tên hướng lên ↑).
+ Nếu AO chứa đủ 2 electron thì các
electron đó gọi là electron ghép đôi (kí
hiệu bởi hai mũi tên ngược chiều nhau
↑↓).
- Nguyên lí Pauli: Mỗi orbital chỉ chứa tối
đa 2 electron và có chiều tự quay ngược
nhau.
- Dựa vào nguyên lí Pauli, ta dễ dàng xác
định được số AO và số electron tối đa trong
mỗi lớp và phân lớp:
+ Số AO tối đa trong lớp n là n  (n ≤ 4).
+ Số electron tối đa trong lớp n là 2n  (n ≤
2

2

- Các phân lớp: s2; p6; d10; f14 chứa đủ số electron tối đa gọi là phân
lớp bão hòa.
- Các phân lớp: s1; p3; d5; f7 chứa một nửa số electron tối đa gọi
là phân lớp nửa(bán) bão hòa.
- Các phân lớp chưa đủ số electron tối đa gọi là phân lớp chưa bão
hòa.
- Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp chưa bão hòa, các electron
sẽ phân bố vào các orbital sao cho số electron độc thân là tối đa.

các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.
- Cấu hình electron nguyên tử phải được viết theo thứ tự các lớp electron và phân
lớp trong mỗi lớp. Trong đó:
+ Số thứ tự lớp electron được viết bằng các số tự nhiên (n = 1, 2, 3, …)
+ Phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái thường s, p, d, f.
+ Số electron của từng phân lớp được ghi bằng chỉ số ở phía trên, bên phải kí hiệu
của phân lớp.
- Quy ước cách biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp như
sau:    

- Cách viết cấu hình electron:
+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử.
+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng
dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử.
+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ
tự của các lớp electron.
Ví dụ:
K (Z = 19): Thứ tự mức năng lượng orbital: 1s 22s22p63s23p64s1.
Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p64s1 hoặc viết gọn là: [Ar]4s1.
[Ar] là kí hiệu cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố argon, là khí hiếm gần

5. Đặc điểm electron lớp ngoài cùng của nguyên tử
- Dựa vào số lượng electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố, có thể
dự đoán một nguyên tố là kim loại, phi kim hay khí hiếm.
+ Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng là các nguyên tử của
nguyên tố kim loại (trừ H, He, B).
+ Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng thường là nguyên tử của
các nguyên tố phi kim.
+ Các nguyên tử có 4 electron ở lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử của
nguyên tố kim loại hoặc phi kim.
+ Các nguyên tử có 8 electron ở lớp ngoài cùng là nguyên tử của nguyên tố
khí hiếm (trừ He có 2 electron ở lớp ngoài cùng).

Z
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Kí hiệu
hóa học
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne

Cấu hình
electron
1s1
1s2
1s2 2s1
2
2
1s 2s
1s2 2s2 2p1
1s2 2s2 2p2
2
2
3
1s 2s 2p
1s2 2s2 2p4
1s2 2s2 2p5
1s2 2s2 2p6

Z
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Kí hiệu
hóa học
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca

Cấu hình electron
1s2 2s2 2p6 3s1
2
2
6
2
1s 2s 2p 3s
1s22s22p63s23p1
1s22s22p63s23p2
1s22s22p63s23p3
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p5
2
2
6
2
6
1s 2s 2p 3s 3p
1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p64s2

LUYỆN
Bài 1: Nguyên tử nitrogen có 2 lớp electronTẬP
trong đó có 2 phân lớp s và 1 phân lớp p.

Các phân lớp s đều chứa số electron tố đa, còn phân lớp p chỉ chứa một nửa số electron
tối đa. Nguyên tử nitrogen có bao nhiêu electron.
Hướng dẫn giải
Số electron tối đa trong phân lớp p là 6. 
Phân lớp 2p chỉ chứa một nửa số electron tối đa ⇒ 2p3
Nguyên tử nitrogen có 2 lớp electron trong đó có 2 phân lớp s và 1 phân lớp p
⇒ Cấu hình electron của nguyên tử nitrogen là: 1s22s22p3
Nguyên tử nitrogen có 7 electron.

Bài 2: Cho nguyên tố X có 2 lớp eletron,
lớp thứ 2 có 6 electron. Xác định số hiệu
nguyên tử của X.
Hướng dẫn giải

Ta xác định được nguyên tử nguyên tố X lớp thứ nhất có 2
electron, lớp thứ hai có 6 electron nên số electron của
nguyên tử của X là 2 + 6 = 8 electron = 8 proton.
Do đó số hiệu nguyên tử của X là 8.

Bài 3: Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố: carbon (Z = 6), sodium
(Z = 11) và oxygen (Z = 8). Cho biết số electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử
các các nguyên tố trên. Chúng là kim loại, phi kim hay khí hiếm?
Hướng dẫn giải
Carbon (Z = 6): 1s22s22p2
Từ cấu hình electron ⇒ Nguyên tử carbon có 4 electron lớp ngoài cùng ⇒ Là phi kim.
Sodium (Z = 11): 1s22s22p63s1
Từ cấu hình electron ⇒ Nguyên tử sodium có 1 electron lớp ngoài cùng ⇒ Là kim loại.
Oxygen (Z = 8): 1s22s22p4
Từ cấu hình electron ⇒ Nguyên tử oxygen có 6 electron lớp ngoài cùng ⇒ Là phi kim.