Cấu tạo vỏ
nguyên tử

1. Sự chuyển động của electron nguyên tử

Trong nguyên tử, các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt
nhân không theo quỹ đạo xác định nào và tạo thành đám mây electron.

Các electron có phân bố hỗn loạn quanh hạt
nhân không ?
Mỗi nguyên tố có một lượng hạt electron
khác nhau có dẫn đến sự phân bố khác
nhau hay không ?

2. Obital nguyên tử
orbital nguyên tử là khu vực đám mây electron xung quanh hạt nhân mà xác
suất có mặt electron khoảng 90%. ( Mỗi orbital xuất hiện tối đa 2 electron)
Hình dạng orbital nguyên tử: Dựa trên sự khác nhau về trạng thái electron
trong nguyên tử ta có:

   orbital s: dạng hình cầu.
orbital p: gồm 3 orbital px, py, pz
có hình dạng số 8 nổi, định hướng
theo 3 trục Ox, Oy, Oz của hệ tọa
độ.

3. Lớp electron và phân lớp electron
a. Lớp electron
Lớp electron gồm các electron có mức năng
lượng gần bằng nhau
Các lớp electron xếp theo thứ tự mức năng
lượng từ thấp đến cao (từ gần nhân ra
ngoài)
Các lớp electron ở gần nhân hơn liên kết
bền chặt hơn với hạt nhân
Các electron ở các lớp trong có mức năng
lượng thấp hơn so với các lớp ngoài

Lớp thứ n

1

2

3

4

5

6

7

Tên lớp

K

L

M

N

O

P

Q

b. Phân lớp electron
Mỗi lớp electron lại chia thành các phân lớp
Các electron cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau
Các phân lớp được ký hiệu bằng các chữ cái thường: s,p,d,f
Þ Electron ở phân lớp s được gọi là các electron s
Þ Electron ở phân lớp p được gọi là các electron p

Đám mây
electron

Lớp

Phân
lớp

orbital

elect
ron

Phân lớp

s

p

d

f

Có số orbital

1

3

5

7

Có số
electron tối
đa

2

6

10

14

Trong đám mây có nhiều lớp electron, mỗi lớp lại có số lượng phân lớp khác
nhau, vì vậy có số lượng orbital khác nhau.
Trong 1 lớp electron thì số phân lớp = số thứ tự
lớp
Lớp thứ nhất Þ Có một phân lớp
Þ Phân lớp 1s
(n=1)
Lớp thứ hai
(n=2)

Þ Có hai phân lớp
Þ Phân lớp 2s,2p

Lớp thứ ba
(n=3)

Þ Có ba phân lớp
Þ Phân lớp 3s,3p,3d

Lớp thứ

1

2

3

4

Có số phân lớp

1

2

3

4

1s

2s, 2p

3s, 3p,
3d

4s, 4p,
4d, 4f

1

1+3 = 4
(22)

Các phân lớp là
Số orbital là

1+3+5= 1+3+5+
9(32)
7=16(42)

+ Lớp K có 1 orbital 1s.
+ Lớp L có 22 = 4 orbital gồm 1 orbital 2s và 3
orbital 2p. (1+3=4)
+ Lớp M có 32 = 9 orbital gồm 1 orbital 3s, 3 orbital
3p và 5 orbital 3d.(1+3+5=8)
+ Lớp N có 42 = 16 orbital gồm 1 orbital 4s, 3
orbital 4p, 5 orbital 4d và 7orbital 4f.
(1+3+5+7=16)

c. Số electron tối đa trong một phân lớp, một lớp
Phân lớp s chứa 1 orbital => Phân lớp s chứa tối đa 2e
Phân lớp p chứa 3 orbital => Phân lớp p chứa tối đa 6e
Phân lớp d chứa 5 orbital => Phân lớp d chứa tối đa 10e
Phân lớp f chứa 7 orbital => Phân lớp f chứa tối đa 14e
Phân lớp đã có đầy đủ số electron gọi là phân lớp electron bão hòa
Lớp electron đã có đủ số electron tối đa gọi là lớp electron bão hòa
• Lớp thứ nhất có 1 phân lớp 1s
=> chứa tối đa 2 electron
• Lớp thứ hai có 2 phân lớp 2s và 2p:
=> 2s chứa tối đa 2e
=> 2p chứa tối đa 6e
=> Lớp thứ 2 chứa tối đa 8e

Lớp thứ n

1

2

3

4

5

6

7

Tên lớp

K

L

M

N

O

P

Q

Có số orbital là n2
(n≤4)

1

4

9

16

25

36

49

Có số electron tối đa
là 2n2

2

8

18

32

50

72

98

Ví dụ 1: Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử flo là 9. Trong
nguyên tử flo, số electron ở mức năng lượng cao nhất là
A. 2.
B. 5.
C. 9.
D. 11.

Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử flo là 9
Þ flo có 9 electron phân bố vào các phân lớp như sau:
1s22s22p5.
Þ Vậy flo có 5 electron ở mức năng lượng cao nhất. (B)

Ví dụ 2: Các electron của nguyên tử nguyên tố X được phân bố trên 3
lớp, lớp thứ ba có 6 electron. Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên
tử X là
A. 6
B. 8
C. 14
D. 16

Các electron của nguyên tử nguyên tố X được phân bố trên 3 mức
năng lượng, lớp thứ 3 có 6 electron
=> có sự phân bố như sau 1s22s22p63s23p4.
=> Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử X là 16. (D)

Ví dụ 3: Tại sao lớp N chứa tối đa 32 electron.
Lớp N là lớp thứ 4
Þ Có các phân lớp s, p, d, f có số electron tối đa tương ứng các
phân lớp là 2, 6, 10, 14 ( [....]4s24p64d104f14)
Þ Nên số electron tối đa là 32.
Ví dụ 4: Nguyên tử agon có kí hiệu là: 1840Ar
- Hãy xác định số proton, và số electron ở vỏ electron của nguyên tử.
- Hãy xác định sự phân bố electron trên các lớp.
Z= 18
Þ trong hạt nhân Ar có 18p và 22n (40 – 18)
Þ lớp vỏ electron của nguyên tử có 18e được phân bố như sau:
1s22s22p63s23p6.

4. Cấu hình
electron
nguyên tử

I. Thứ tự các mức năng lượng trong
nguyên tử.
Electron trong nguyên tử phân bố theo
những nguyên lý và quy tắc nào trên các
lớp và phân lớp của đám mây electron ?

1. Nguyên lý Pauli
Trên 1 orbital có tối đa 2e và 2e này chuyển động tự
quay khác chiều nhau:
1 orbital có 2e:     

  1 orbital có 1e

Ghép đôi

 độc thân

2. Nguyên lý vững bền: 
Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron chiếm lần lượt các orbital
có mức năng lượng từ thấp đến cao.
Trong nguyên tử, các electron trên các orbital khác nhau, nhưng cùng 1
phân lớp có mức năng lượng như nhau. Các mức năng lượng nguyên tử
tăng dần theo trình tự:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
Khi điện tích hạt nhân tăng, xảy ra sự chèn mức năng lượng
3. Quy tắc Hund: 
Trong 1 phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các orbital sao cho số
electron độc thân là tối đa và có chiều tự quay giống nhau.
Ví dụ: 

II. Cấu hình electron nguyên tử
Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên
các phân lớp của các lớp electron khác nhau.
a. Cách viết cấu hình electron nguyên tử
Bước 1: Xác định số electron trong nguyên tử.
Bước 2: Phân bố các electron theo trật tự mức năng lượng AO tăng
dần và tuân theo quy tắc sau: phân lớp s chứa tối đa 2 electron; phân lớp
p chứa tối đa 6 electron, phân lớp d chứa tối đa 10 electron; phân lớp f
chưa tối đa 14 electron.
Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp electron trong
một lớp.
Ví dụ: 26Fe. Viết theo trật tự mức năng lượng AO tăng dần:
   1s22s22p63s23p64s23d6
   - Sau đó viết lại theo thứ tự các phân lớp electron trong 1 lớp:
   1s22s22p63s23p63d64s2
   - Viết gọn: [Ar] 3d64s2

•
•
•
•

Loại nguyên tố
Nguyên tố s là những nguyên tố mà nguyên tử
electron cuối cùng được điền vào phân lớp s
Nguyên tố p là những nguyên tố mà nguyên tử có
electron cuối cùng được điền vào phân lớp 
Nguyên tố d là những nguyên tố mà nguyên tử có
electron cuối cùng được điền vào phân lớp d
Nguyên tố f là những nguyên tố mà nguyên tử có
electron cuối cùng được điền vào phân lớp f

b. Biểu diễn cấu hình electron theo ô orbital

VD1. Biểu diễn cấu hình electron của các nguyên tử có Z = 8 và Z = 11 theo ô
orbital.
VD2: Silicon được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp: gốm, men sứ, thủy tinh,
luyện thép, vật liệu bán dẫn, …. Hãy biểu diễn cấu hình electron của nguyên tử silicon
(Z = 14) theo ô orbital, chỉ rõ việc áp dụng các nguyên lí vững bền, nguyên lí Pauli và
quy tắc Hund.

c. Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng
   - Các electron lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của một
nguyên tố.
   - Số electron lớp ngoài cùng tối đa là 8e
      + Các nguyên tử kim loại có: 1e, 2e, 3e lớp ngoài cùng.
      + Các nguyên tử phi kim có: 5e, 6e, 7e lớp ngoài cùng.
      + Các nguyên tử khí hiếm có: 8e (Trừ He có 2e) lớp ngoài cùng.
      + Các nguyên tử có 4e lớp ngoài cùng có thể là kim loại (Ge, Sn, Pb)
có thể là phi kim (C, Si).
VD1: Chlorine (Z=17) thường được sử dụng để khử trùng nước máy trong sinh hoạt.
Viết cấu hình electron của nguyên tử chlorine và cho biết tại sao chlorine là phi kim.
VD2: Nguyên tố calcium giúp xương chắc, khỏe. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của
nguyên tử calcium là 4s2. Hãy viết cấu hình electron đầy đủ của nguyên tử calcium
và cho biết nguyên tố calcium là kim loại, phi kim hay khí hiếm.

Các dạng bài
tập về lớp vỏ
nguyên tử

I. Bài tập về lớp và phân lớp
Lý thuyết và Phương pháp giải
      + Các electron trên cùng một lớp có mức năng lượng gần bằng
nhau.

+ Mỗi lớp electron phân chia thành nhiều phân lớp.
 + Các electron trên cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau. Số phân lớp trong
một lớp = số thứ tự của lớp đó.
+ Số orbital có trong một phân lớp:

Phân lớp

s

p

d

f

Số orbital

1

3

5

7

Lớp thứ n có n phân lớp
Lớp thứ n có n2 orbital
Lớp thứ n có tối đa 2n2 electron

Ví dụ 1. Hãy cho biết tên của các lớp electron ứng với các giá trị của n = 1, 2,
3, 4 và cho biết các lớp đó lần lượt có bao nhiêu phân lớp electron.
Ta có:
n: 1 2 3 4
Tên lớp: K L M N
Lớp K có 1 phân lớp 1s
Lớp L có 2 phân lớp 2s, 2p
Lớp M có 3 phân lớp 3s, 3p, 3d
Lớp N có 4 phân lớp 4s, 4p, 4d, 4f
Ví dụ 2. Hãy cho biết số phân lớp, số orbital có trong lớp N và M.
- Lớp N có:
      + 4 phân lớp 4s, 4p, 4d, 4f
      + 16 orbital: 1 orbital 4s, 3 orbital 4p, 5 orbital 4d, 7 orbital 4f
- Lớp M có:
      + 3 phân lớp: 3s, 3p, 3d
      + 9 orbital: 1 orbital 3s, 3 orbital 3p, 5 orbital 3d

II. Viết cấu hình electron
+ Nguyên lý Pauli: Trên một obital nguyên tử chỉ có thể chứa tối đa là hai electron và
hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi
electron.
+ Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obital sao
cho số electron độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau.
 + Nguyên lý vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron lần lượt
chiếm các obital có mức năng lượng từ thấp đến cao
* Các bước viết cấu hình electron nguyên tử
    1. Xác định số electron trong nguyên tử.
    2. Phân bố các electron theo trật tự mức năng lượng AO tăng dần.
    3. Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp electron trong một lớp.

+ Trật tự các mức năng lượng AO tăng dần như sau:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
+ Dạng (n – 1)d4ns2 chuyển thành (n – 1)d5ns1
           (n – 1)d9ns2 chuyển thành (n – 1)d10ns1
Dựa vào số electron ở lớp ngoài cùng để suy ra tính chất của nguyên tố
hóa học.
Số electron lớp ngoài cùng

Tính chất của nguyên tố

1, 2, 3

Kim loại

4

Kim loại hoặc phi kim

5, 6, 7

Phi kim

8

Khí hiếm

Ví dụ 1: Nguyên tử X có ký hiệu 2656X. Cho các phát biểu sau về X:
(1) Nguyên tử của nguyên tố X có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
(2) Nguyên tử của nguyên tố X có 30 nơtron trong hạt nhân.
(3) X là một phi kim.
(4) X là nguyên tố d.
Trong các phát biểu trên, những phát biểu đúng là?
A. (1), (2), (3) và (4).
B. (1), (2) và (4).
C. (2) và (4).
D. (2), (3) và (4).
Do có sự chèn mức NL nên electron được phân bố như sau:
1s22s22p63s23p64s23d6
Cấu hình electron của X: 1s22s22p63s23p63d64s2hay [Ar] 3d64s2
- Số e lớp ngoài cùng là 2 do đó X là Kim loại
- N = A – Z = 56 – 26 = 30
- Electron cuối cùng phân bố trên phân lớp 3d nên X là
nguyên tố d.

⇒ Chọn C.

Ví dụ 3: Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố X có dạng [Ne]3s23p3. Phát biểu
nào sau đây là sai?
A. X ở ô số 15 trong bảng tuần hoàn.
B. X là một phi kim.
C. Nguyên tử của nguyên tố X có 9 electron p.
D. Nguyên tử của nguyên tố X có 3 phân lớp electron.
Ví dụ 4: Cấu hình electron nào sau đây viết sai?
A. 1s22s22p5
B. 1s22s22p63s23p64s1
C. 1s22s22p63s23p64s24p5
D. 1s22s22p63s23p63d34s2
Ví dụ 5: Một nguyên tử của nguyên tố X có 3 lớp electron. Lớp ngoài cùng
có 4 electron. Xác định số hiệu nguyên tử của X. Viết cấu hình e của X:
Z = 2 + 8 + 4 = 14
Cấu hình e của X là 1s22s2p63s23p2

Ví dụ 6: Một nguyên tố d có 4 lớp electron, phân lớp ngoài cùng đã bão hòa
electron. Tổng số electron s và electron p của nguyên tố này là:
Nguyên tố d có 4 lớp electron → electron cuối cùng trên phân lớp 3d.
Cấu hình electron của nguyên tố này có dạng: 1s22s22p63s23p63dX4s2.
Vậy tổng số electron s và electron p là 20