Lớp electron thứ 3 có bao nhiêu phân lớp? Kí hiệu các phân lớp

Giải thích: vì sao lớp thứ 3 có 3 phân lớp?

Các electron trong nguyên tử được xếp vào các lớp, đánh số n = 1, 2, 3, 4… tính từ gần hạt nhân ra xa (tương ứng K, L, M, N…). Mỗi lớp lại chia thành các phân lớp có năng lượng hơi khác nhau, kí hiệu bằng chữ cái s, p, d, f.

Số phân lớp của một lớp đúng bằng số thứ tự của lớp đó. Lớp 1 có 1 phân lớp (1s), lớp 2 có 2 phân lớp (2s, 2p), lớp 3 có 3 phân lớp (3s, 3p, 3d).

Đặc điểm của từng phân lớp ở lớp thứ 3

Kiểm tra bằng công thức: lớp n có n² orbital và tối đa 2n² electron. Với n = 3: 3² = 9 orbital và 2·3² = 18 electron, khớp với bảng trên.

Mẹo nhớ

• Số phân lớp = n. Phân lớp được thêm theo thứ tự s, p, d, f: lớp 1 chỉ có s, lớp 2 thêm p, lớp 3 thêm d, lớp 4 thêm f.
• Số orbital của các phân lớp s, p, d, f lần lượt là 1, 3, 5, 7 (dãy số lẻ). Mỗi orbital chứa tối đa 2 electron.
• Cộng dồn: lớp 3 có 1 + 3 + 5 = 9 orbital.

Lỗi sai thường gặp

• Nhầm “3 phân lớp” với “3 orbital”. Lớp 3 có 3 phân lớp nhưng có tới 9 orbital.
• Viết thêm phân lớp 3f. Phân lớp f chỉ xuất hiện từ lớp thứ 4 (4f) trở đi, nên lớp 3 không có 3f.
• Nhầm “lớp 3 có 18 electron” với “nguyên tử nào cũng có 18 electron ở lớp 3”. 18 chỉ là số electron tối đa. Số electron thực tế phụ thuộc từng nguyên tử.
• Nhầm thứ tự điền electron. Mức năng lượng tăng theo thứ tự 3s < 3p < 4s < 3d, nên 4s được điền trước 3d. Điều này không làm thay đổi việc lớp 3 có 3 phân lớp.

Ví dụ: lớp thứ 3 trong cấu hình electron

Nguyên tử sắt (Z = 26) có cấu hình 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s². Lớp 3 gồm ba phân lớp 3s, 3p, 3d với 2 + 6 + 6 = 14 electron.

Bài luyện tập

1. Lớp N (n = 4) có bao nhiêu phân lớp? Viết kí hiệu.
   Đáp án: 4 phân lớp là 4s, 4p, 4d, 4f.
2. Số electron tối đa của lớp M là bao nhiêu?
   Đáp án: 2·3² = 18 electron.
3. Nguyên tử clo (Z = 17) có bao nhiêu electron ở lớp thứ 3?
   Đáp án: Cấu hình 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵, nên lớp 3 có 2 + 5 = 7 electron. Lớp này mới có hai phân lớp 3s, 3p được điền, còn 3d để trống.