Mục lục bài họcĐang ở d01-b2
Electron Configuration and Photoelectron Spectroscopy
Filling order and Coulomb's law
Electrons fill from lowest energy: $1s\,2s\,2p\,3s\,3p\,4s\,3d\,4p$. Two exceptions worth knowing: Cr is $[\text{Ar}]4s^13d^5$ and Cu is $[\text{Ar}]4s^13d^{10}$ — a half-full or full $d$ subshell is more stable.
Everything about energy comes back to Coulomb's law: attraction grows with nuclear charge and falls with distance.
Reading a PES spectrum
Each peak is one subshell:
- Peak height $=$ number of electrons in that subshell.
- Peak position $=$ ionisation energy, which tells how tightly held those electrons are.
Core electrons sit far to the high-energy side because they feel almost the full nuclear charge. Valence electrons are shielded and appear at low energy.
Thứ tự điền $1s\,2s\,2p\,3s\,3p\,4s\,3d\,4p$, với hai ngoại lệ đáng nhớ: Cr là $[\text{Ar}]4s^13d^5$ và Cu là $[\text{Ar}]4s^13d^{10}$ — phân lớp $d$ đầy hoặc nửa đầy thì bền hơn.
Mọi giải thích về năng lượng đều quy về định luật Coulomb: lực hút tăng theo điện tích hạt nhân, giảm theo khoảng cách.
Đọc phổ quang điện tử (PES) — dạng biểu đồ đề AP hỏi rất nhiều mà sách phổ thông ít dạy. Mỗi đỉnh là một phân lớp:
- Chiều cao đỉnh $=$ số electron trong phân lớp đó.
- Vị trí đỉnh $=$ năng lượng ion hoá, cho biết electron bị giữ chặt tới mức nào.
Electron lõi nằm ở phía năng lượng rất cao vì chúng cảm nhận gần trọn điện tích hạt nhân. Electron hoá trị bị chắn nên nằm ở phía năng lượng thấp.
Một phổ PES có ba đỉnh với chiều cao tỉ lệ $2:2:3$, đỉnh có năng lượng ion hoá lớn nhất cao bằng $2$. Nguyên tố là gì?
Đỉnh năng lượng cao nhất là $1s^2$ (chiều cao $2$).
Đỉnh tiếp theo là $2s^2$ (chiều cao $2$).
Đỉnh cuối chiều cao $3$ là $2p^3$.
Cấu hình $1s^22s^22p^3$ có tổng $7$ electron ⇒ nitơ.
Chú ý cách làm: cộng chiều cao các đỉnh ra tổng số electron, rồi tra bảng tuần hoàn.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Unit 1 — Atomic Structure and Properties gồm 14 câu trắc nghiệm và 5 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.