Cấu hình electron của ion Cr3+ là một khái niệm quan trọng trong hóa học vô cơ, đặc biệt khi nghiên cứu về các hợp chất phức chất và tính chất của crom. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cách xác định cấu hình electron của Cr3+ và các ví dụ minh họa.
Cấu Hình Electron Của Cr3+
Cấu hình electron của ion Cr3+ là: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³.
Viết gọn: [Ar] 3d³.
Cách Xác Định Cấu Hình Electron Của Ion Cr3+
Để xác định cấu hình electron của Cr3+, ta cần xuất phát từ cấu hình electron của nguyên tử crom (Cr). Cấu hình electron của Cr là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s¹ (hoặc [Ar] 3d⁵ 4s¹).
Crom có số hiệu nguyên tử là 24. Khi tạo thành ion Cr3+, nguyên tử Cr mất đi 3 electron. Theo quy tắc, electron sẽ bị loại bỏ từ lớp ngoài cùng trước, sau đó mới đến các lớp bên trong.
Cr → Cr³⁺ + 3e⁻
Do đó, 1 electron từ orbital 4s và 2 electron từ orbital 3d sẽ bị loại bỏ. Điều này dẫn đến cấu hình electron của Cr3+ là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ hay [Ar] 3d³.
Ví Dụ Minh Họa
Câu 1: Một ion A3+ có cấu hình electron với 3 lớp electron và tổng số electron ở lớp ngoài cùng là 11. Xác định vị trí của A trong bảng tuần hoàn.
A. Chu kì 3, nhóm VIA.
B. Chu kì 4, nhóm VIB.
C. Chu kì 3, nhóm IIIA.
D. Chu kì 4, nhóm IIIB.
Lời Giải:
Đáp án B
Ion A3+ có 3 lớp electron và tổng số electron lớp ngoài cùng là 11. Điều này có nghĩa là cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s² 3p⁶ 3d³.
Cấu hình electron của A3+ là [Ar] 3d³.
A → A3+ + 3e⁻
Vậy cấu hình electron của A là [Ar] 3d⁵ 4s¹.
A thuộc chu kì 4 (do có 4 lớp electron) và nhóm VIB (do có 6 electron hóa trị, nguyên tố d).
Câu 2: Cho nguyên tố X thuộc nhóm VIB, chu kì 4. Cấu hình electron của X3+ là:
A. [Ar] 3d¹ 4s².
B. [Ar] 3d² 4s¹.
C. [Ar] 3d³.
D. [Ar] 3d⁵ 4s¹.
Lời Giải:
Đáp án C
Nguyên tố X thuộc nhóm VIB, chu kì 4, nên cấu hình electron của X là [Ar] 3d⁵ 4s¹.
X → X3+ + 3e⁻
Vậy cấu hình electron của X3+ là [Ar] 3d³.
Ứng Dụng Của Cấu Hình Electron Cr3+
Việc hiểu rõ cấu hình electron của Cr3+ rất quan trọng trong việc dự đoán và giải thích các tính chất hóa học và vật lý của các hợp chất chứa ion này. Ví dụ, cấu hình 3d³ giải thích sự hình thành các hợp chất màu và các phức chất với cấu trúc hình học đặc trưng.
Kết Luận
Bài viết đã trình bày chi tiết về cấu hình electron của ion Cr3+, cách xác định cấu hình này từ cấu hình electron của nguyên tử Cr, và các ví dụ minh họa. Hy vọng rằng thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu hình electron và ứng dụng của nó trong hóa học.
