Cấu tạo nguyên tử và bảng tuần hoàn – Lý thuyết trọng tâm (Hoá học 10)
Cập nhật 17/10/2026 · 0 lượt xem
1. Thành phần nguyên tử
Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện dương ở tâm và lớp vỏ gồm các electron mang điện âm. Hạt nhân chứa proton (điện tích $+1$) và neutron (không mang điện). Nguyên tử trung hoà điện nên số proton bằng số electron.
- Số hiệu nguyên tử $Z$ = số proton = số electron (nguyên tử trung hoà).
- Số khối $A = Z + N$ ($N$ là số neutron). Kí hiệu nguyên tử: $^{A}_{Z}\text{X}$.
- Đồng vị: các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác số neutron.
- Nguyên tử khối trung bình: $\overline{A} = \dfrac{A_1 x_1 + A_2 x_2 + \dots}{100}$ với $x_i$ là phần trăm số nguyên tử của từng đồng vị.
Ví dụ 1. Chlorine có hai đồng vị bền $^{35}\text{Cl}$ (chiếm 75,77%) và $^{37}\text{Cl}$ (chiếm 24,23%). Tính nguyên tử khối trung bình.
Lời giải. $\overline{A} = \dfrac{35 \cdot 75{,}77 + 37 \cdot 24{,}23}{100} \approx 35{,}48$.
Ví dụ 2. Nguyên tử X có tổng số hạt là 40, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12. Xác định $Z$, $N$, $A$.
Lời giải. Ta có $2Z + N = 40$ và $2Z - N = 12$. Cộng vế: $4Z = 52 \Rightarrow Z = 13$, $N = 14$, $A = 27$. X là aluminium (Al).
2. Cấu hình electron
Electron được phân bố vào các phân lớp theo thứ tự năng lượng tăng dần: $1s\ 2s\ 2p\ 3s\ 3p\ 4s\ 3d\ 4p\ 5s \dots$ Phân lớp s chứa tối đa 2 electron, p tối đa 6, d tối đa 10.
- Na ($Z = 11$): $1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$.
- K ($Z = 19$): $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1$.
- Fe ($Z = 26$): $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 4s^2$ (khi viết cấu hình, lớp 3 được viết trước lớp 4).
3. Vị trí trong bảng tuần hoàn
- Số thứ tự ô = $Z$.
- Số thứ tự chu kì = số lớp electron.
- Nguyên tố s, p thuộc nhóm A; số thứ tự nhóm A = số electron lớp ngoài cùng.
- Nguyên tố d thuộc nhóm B.
Ví dụ: Na thuộc chu kì 3, nhóm IA; K thuộc chu kì 4, nhóm IA; Fe thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB.
Xu hướng biến đổi
| Đại lượng | Trong một chu kì (trái → phải) | Trong một nhóm A (trên → dưới) |
|---|---|---|
| Bán kính nguyên tử | Giảm | Tăng |
| Độ âm điện | Tăng | Giảm |
| Tính kim loại | Giảm | Tăng |
| Tính phi kim | Tăng | Giảm |
4. Sai lầm thường gặp
- Cho rằng số khối bằng nguyên tử khối trung bình; số khối luôn là số nguyên.
- Viết cấu hình K là $\dots 3p^6 3d^1$ thay vì $\dots 3p^6 4s^1$.
- Lấy số electron lớp ngoài cùng của nguyên tố nhóm B để suy ra số nhóm như nhóm A.
- Quên rằng ion có số electron khác nguyên tử: $\text{Na}^+$ có 10 electron.
5. Tự kiểm tra
- Nguyên tử $^{39}_{19}\text{K}$ có bao nhiêu neutron? (Đáp số: 20.)
- Nguyên tố có cấu hình $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$ thuộc chu kì và nhóm nào? (Đáp số: chu kì 3, nhóm VIA – sulfur.)
- Sắp xếp Na, Mg, Al theo chiều bán kính nguyên tử giảm dần. (Đáp số: Na, Mg, Al.)