Cấu hình electron là gì?
Cấu hình điện tử thường đề cập đến sự sắp xếp các electron xung quanh nhân của một nguyên tử ở trạng thái cơ bản của nó, trạng thái trong đó tất cả các electron nguyên tử tồn tại ở mức năng lượng thấp nhất có thể.Các mức năng lượng khác nhau bị chiếm bởi các electron thường được gọi là vỏ bao quanh nhân của nguyên tử.Mỗi vỏ được chỉ định bởi một số toàn bộ, bắt đầu với 1. Số lượng vỏ càng cao, khoảng cách của nó từ hạt nhân nguyên tử càng lớn.Các electron trong mỗi vỏ tồn tại ở các vùng gọi là quỹ đạo hoặc vỏ bọc được chỉ định S, P, D và F.
Mỗi lớp vỏ điện tử có thể được chiếm bởi không quá 22 electron, trong đó n là viết tắt của số vỏ.Vỏ thứ nhất, gần nhất với hạt nhân, do đó sẽ chỉ chứa hai electron, tám thứ hai, thứ ba 18, v.v.Trong một vỏ, mỗi quỹ đạo có thể được chiếm bởi không quá hai electron. Mỗi vỏ chứa cùng loại quỹ đạo được tìm thấy trong vỏ trước và một loại quỹ đạo mới.Vỏ thứ nhất chỉ chứa một quỹ đạo S, nhưng vỏ thứ hai chứa một quỹ đạo S và ba quỹ đạo p;Mỗi quỹ đạo P này có thể chứa hai electron, do đó các quỹ đạo P kết hợp trong vỏ có thể chứa tới sáu electron.Vỏ thứ ba có quỹ đạo S, ba quỹ đạo P và năm d quỹ đạo.Bảy quỹ đạo F đầu tiên xảy ra trong vỏ thứ tư, cũng chứa một quỹ đạo S, ba quỹ đạo P và năm quỹ đạo D.Các quỹ đạo vượt ra ngoài các quỹ đạo F tồn tại nhưng hiếm khi được thảo luận. Một biểu đồ cấu hình electron cho thấy thứ tự trong đó các quỹ đạo trong vỏ được lấp đầy.Ví dụ, cấu hình electron cho natri phần tử là 1S 2
2S 22P 6
3S1, có nghĩa là các electron natri 11 được tìm thấy trong vỏ electron thứ nhất, thứ hai và thứ ba.Các quỹ đạo S của vỏ thứ nhất và thứ hai mỗi lớp chứa hai electron và quỹ đạo P của thứ hai có sáu electron.Quỹ đạo S của vỏ thứ ba chỉ chứa một electron;Ba quỹ đạo P của nó và năm quỹ đạo D không có người ở. Khi viết ký hiệu cấu hình electron, siêu ký tự trên chữ cái cho biết một loại quỹ đạo không bao giờ có thể cao hơn số lượng điện tử tối đa có thể chiếm loại quỹ đạo đó.Các bản sao cho S, P, D và F sẽ không bao giờ cao hơn 2, 6, 10 và 14, tương ứng. Vỏ năng lượng và quỹ đạo thấp hơn được lấp đầy trước những người có mức năng lượng cao hơn.Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là một vỏ sẽ được lấp đầy hoàn toàn trước khi các electron bắt đầu chiếm vỏ tiếp theo.Một biểu đồ cấu hình cho thấy quỹ đạo 4S sẽ bị chiếm giữ trước các quỹ đạo 3D.Điều này xảy ra bởi vì số lượng electron tăng lên, các electron tương tác với nhau và tạo ra các điều kiện trong đó quỹ đạo cao hơn là trạng thái năng lượng thấp nhất cho electron tiếp theo chiếm giữ. Hiểu cấu hình electron đặc biệt quan trọng đối với nghiên cứu hóa học.Điều này là do các phản ứng hóa học thường xảy ra trong các electron hóa trị hoặc vỏ ngoài.Cấu hình electron của vỏ hóa trị cung cấp thông tin quan trọng về cách mỗi phần tử phản ứng với các phần tử khác.