Lớp M có số electron tối đa bằng bao nhiêu? Đáp án và cách tính

Cách tính số electron tối đa của lớp M

Electron trong nguyên tử được xếp vào các lớp, mỗi lớp lại chia thành các phân lớp. Mỗi phân lớp có một số obitan nhất định và mỗi obitan chứa tối đa 2 electron.

1. Lớp M có n = 3 nên có 3 phân lớp: 3s, 3p, 3d.
2. Số obitan của ba phân lớp lần lượt là 1, 3 và 5.
3. Số electron tối đa: 3s có 1 × 2 = 2; 3p có 3 × 2 = 6; 3d có 5 × 2 = 10.
4. Cộng lại: 2 + 6 + 10 = 18 electron.

Loại trừ các phương án còn lại

• A. 3: đây là số phân lớp của lớp M (3s, 3p, 3d), cũng là số obitan của phân lớp 3p. Đề hỏi số electron nên không chọn.
• B. 4: con số này là số phân lớp của lớp N (4s, 4p, 4d, 4f), nên thuộc lớp khác.
• C. 9: là số obitan tối đa của lớp M (1 + 3 + 5 = 9). Mỗi obitan chứa 2 electron nên số electron gấp đôi, tức 18.
• D. 18: đúng.

Bảng số electron tối đa theo từng lớp

Dãy 2, 8, 18, 32 chính là 2 × 1², 2 × 2², 2 × 3², 2 × 4².

Ví dụ: lớp M trong nguyên tử thực tế có bao nhiêu electron?

“Tối đa” là sức chứa, còn số electron thật phụ thuộc vào nguyên tố. Em hãy xem ba ví dụ.

• Fe (Z = 26): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s². Lớp M có 2 + 6 + 6 = 14 electron, chưa đầy.
• Cu (Z = 29): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹. Lớp M có 18 electron, đã đầy.
• Zn (Z = 30): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s². Lớp M cũng có 18 electron.

Lỗi sai thường gặp

• Nhầm “tối đa 18” với “lớp ngoài cùng tối đa 8”. Quy tắc 8 electron chỉ áp dụng cho lớp ngoài cùng của nguyên tử.
• Quên phân lớp 3d vì thấy electron của K, Ca vào lớp N trước khi 3d được lấp đầy.
• Nhầm số obitan (9) với số electron (18).

Bài tập luyện tập

1. Lớp N có số electron tối đa là bao nhiêu?
   Đáp án: 2 × 4² = 32.
2. Phân lớp 3d chứa tối đa bao nhiêu electron?
   Đáp án: 10 electron vì có 5 obitan.
3. Nguyên tử Cl (Z = 17) có bao nhiêu electron ở lớp M?
   Đáp án: Cấu hình 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ nên lớp M có 2 + 5 = 7 electron.