Phân bố [[electron trong nguyên tử bạc.]]
phải|nhỏ|[[Electron trong orbital nguyên tử hoặc phân tử.]]
nhỏ|Một [[mô hình Bohr về lithi.]]
Trong vật lý nguyên tử và hóa học lượng tử, cấu hình electron là sự phân bố các electron của một nguyên tử hoặc phân tử (hoặc cấu trúc vật chất khác) trong orbital nguyên tử hoặc phân tử. Ví dụ, cấu hình electron của nguyên tử neon là , nghĩa là các phân lớp 1s, 2s và 2p lần lượt có 2, 2 và 6 electron.
Số lượng tử và lớp
Trạng thái của mỗi electron trong lớp vỏ có thể được biểu diễn qua 4 số lượng tử (cả mô hình nguyên tử Bohr và orbital):
Theo nguyên lý Pauli, 4 số lượng tử của từng cặp electron trong nguyên tử không được trùng nhau, giải thích cho sự phân bố của chúng trong các lớp khác nhau. Điều này cũng có nghĩa là, trên cùng một phân lớp, không có 2 electron có chiều tự quay giống nhau.
Số lượng tử chính n hình thành nên các lớp chính, trong mỗi lớp chính có n phân lớp. Các electron trên cùng một lớp thì có mức năng lượng xấp xỉ nhau, và trên cùng một phân lớp thì có năng lượng bằng nhau. Tổng số electron ở mỗi lớp chính phụ thuộc vào bộ 4 số lượng tử n, l, m và s nhưng tối đa là 2n2 electron.
Lớp electron ngoài cùng (lớp hóa trị) của các nguyên tố chứa các electron hóa trị, các electron này quyết định các tính chất hóa học cũng như tính chất vật lý của chúng.
Điền electron vào các lớp
Thứ tự điền electron vào các lớp theo các mức năng lượng khác nhau.
Các electron sẽ điền theo thứ tự vào các lớp có năng lượng từ thấp đến cao, bắt đầu là lớp 1s. Ngoài ra theo quy tắc Hund, các lớp electron có cùng mức năng lượng thì ban đầu được điền đơn, sao cho số electron độc thân là lớn nhất, sau đấy mới được điền đôi.
Sự điền electron vào các lớp không chỉ phụ thuộc hoàn toàn vào vị trí hay khoảng cách của chúng đến hạt nhân mà còn phụ thuộc vào mức năng lượng của các lớp.
Ví dụ: titan có Z = 22, cấu hình theo thứ tự các lớp 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s0 nhưng do năng lượng của lớp 4s thấp hơn lớp 3d nên 4 electron còn lại sẽ điền đầy vào lớp 4s (2) trước, sau đấy mới đến lớp 3d (2), cấu hình đúng của titan là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2
Ngoại lệ:
- Nguyên tố lanthan, Z = 57 lớp ngoài cùng 6s2 4f1, electron tự do cuối cùng điền vào 5d trước khi vào 4f, tương tự trong nguyên tử Ac thì 6d trước 5f.
- Trong nguyên tử Cr và Cu một electron trong lớp có năng lượng thấp 4s điền vào lớp có năng lượng cao hơn 3d, chúng có cấu hình lớp ngoài cùng là 3d5 4s1 và 3d10 4s1
- Các trường hợp ngoại lệ khác Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Ir, Pt, Au, Gd, các actini từ Ac đến Np và Cm
Liên hệ đến bảng tuần hoàn
18 nhóm chính (nhóm mới) trong bảng tuần hoàn được phân ra dựa theo số electron trong các lớp ngoài cùng:
- lớp s: nhóm 1 (s1) - 2 (s2)
- lớp p: nhóm 13 (p1) - 18 (p6) (Trừ He, H)
- lớp d: nhóm 3 (d1) - 12 (d10)
Số chu kỳ bằng số lớp n, với ns là lớp ngoài cùng.
Cấu hình electron của một số nguyên tố
Cấu hình electron của các nguyên tố thường được viết dưới dạng kèm theo cấu hình electron của các khí hiếm có số thứ tự nhỏ hơn đứng gần nó cộng với các lớp còn lại. Ví dụ, cấu hình electron của magiê (Z = 12): [Ne] 3s2 thì được hiểu 1s2 2s2 2p6 3s2.
Khí hiếm
Z từ 1 đến 17
Z từ 21 đến 38
Z từ 39 đến 49
👁️
1 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
Phân bố [[electron trong nguyên tử bạc.]] phải|nhỏ|[[Electron trong orbital nguyên tử hoặc phân tử.]] nhỏ|Một [[mô hình Bohr về lithi.]] Trong vật lý nguyên tử và hóa học lượng tử, **cấu hình electron** là
**Electron** hay **điện tử**, là một hạt hạ nguyên tử, có ký hiệu là hay , mà điện tích của nó bằng trừ một điện tích cơ bản. Các electron thuộc về thế hệ thứ
Trong hóa học và vật lý nguyên tử, **vỏ electron**, **lớp electron** hoặc **mức năng lượng chính**, có thể được coi là một quỹ đạo theo sau là các electron xung quanh hạt nhân của
Nguyên tử [[heli với 2 proton và 2 neutron trong hạt nhân cùng 2 electron hóa trị.]] Trong hóa học và vật lý học, **electron hóa trị** hay **electron ngoài cùng** là electron ở lớp
**Electron lõi** hay **điện tử lõi** là các electron trong nguyên tử không phải là các electron hóa trị và do đó không tham gia liên kết. Theo mô hình nguyên tử chia ra các
Trong hóa học, **lai** **hóa orbital** là sự tổ hợp "trộn lẫn" một số orbital nguyên tử thành những _orbital lai hóa_ mới (nhưng định hướng khác nhau trong không gian) phù hợp để các
**Nhôm** là một nguyên tố hóa học có ký hiệu **Al** và số nguyên tử 13. Nhôm có khối lượng riêng thấp hơn các kim loại thông thường khác, khoảng một phần ba so với
**Mô hình Chuẩn** của vật lý hạt là một thuyết bàn về các tương tác hạt nhân mạnh, yếu, và điện từ cũng như xác định tất cả những hạt hạ nguyên tử đã biết.
phải|nhỏ|350x350px|[[Electron nguyên tử và các orbital phân tử. Biểu đồ orbital (trái) được sắp xếp theo mức năng lượng tăng dần (xem quy tắc Madelung). Lưu ý rằng các orbital nguyên tử là hàm của
phải|nhỏ|300x300px| Các electron trong mô hình Drude (màu xanh lam) liên tục nảy giữa các ion tinh thể (màu đỏ) đứng yên. **Mô hình Drude** về sự dẫn điện được đề xuất vào năm 1900
thumb|right|Đầu thu analog tương tự giai đoạn ban đầu. Ngoài điều khiển âm lượng và quay số của bộ chọn kênh, các tivi đơn sắc của thời đại này sẽ có nút tinh chỉnh, nút
nhỏ|phải|Một [[trạm phát sóng truyền hình tại Hồng Kông]] **Truyền hình**, hay còn được gọi là **tivi** (_TV_) hay **vô tuyến truyền hình** (truyền hình không dây), **máy thu hình**, **máy phát hình**, hay **vô
nhỏ|Cấu trúc của dãy [[ADN|DNA.]] **Cấu trúc** là sự sắp xếp và tổ chức các yếu tố bên trong của một vật hay hệ thống nào đó. Vật liệu cấu trúc bao gồm do con
nhỏ|Bốn thù hình phổ biến của phosphor Phosphor đơn chất có thể tồn tại trong một số dạng thù hình, phổ biến nhất trong số đó là phosphor trắng và đỏ. Phosphor tím và đen
phải|nhỏ|200x200px| Một trong những lý thuyết liên kết uốn cong đầu tiên cho [[Cycloprôpan|cyclopropan là mô hình được gọi là mô hình Coulson-Moffitt (1947). ]] Trong hóa hữu cơ, một **liên kết hình quả chuối**
thumb|Một liên kết cộng hóa trị H2 hình thành (bên phải) nơi mà hai [[nguyên tử hydro chia sẻ hai electron.]] **Liên kết cộng hóa trị**, còn gọi là **liên kết phân tử** là một
nhỏ|350x350px| Các electron chiếm các lớp và phân lớp electron của một nguyên tử theo quy tắc Klechkovsky. nhỏ|400x400px|Thứ tự lấp đầy các orbital của vỏ nguyên tử bằng electron theo hướng của mũi tên.
Bảng tuần hoàn tiêu chuẩn 18 cột. Màu sắc thể hiện các nhóm [[nguyên tố hoá học của nguyên tử khác nhau và tính chất hóa học trong từng nhóm (cột)]] **Bảng tuần hoàn** (tên
nhỏ|325x325px|[[Bảng tuần hoàn.]] Trong hóa học, **phi kim** là một nhóm nguyên tố hóa học mà tính kim loại của những nguyên tố này không chiếm ưu thế. Ở điều kiện tiêu chuẩn (298 K
nhỏ|Hình ảnh minh họa nguyên tử heli. Trong hạt nhân, proton có màu hồng và neutron có màu tía **Hạt nhân nguyên tử** là cấu trúc vật chất đậm đặc chiếm khối lượng chủ yếu
nhỏ|Hình ảnh [[kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) của một phân tử PTCDA, trong đó có thể nhìn thấy năm vòng sáu carbon.]] nhỏ|Một hình ảnh [[Kính hiển vi quét xuyên hầm|kính hiển vi
**Fluor** (danh pháp cũ: **flo**) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu là **F** và số hiệu nguyên tử là 9. Đây là halogen nhẹ nhất và tồn tại dưới dạng chất khí
|} **Nguyên tử** là đơn vị cơ bản của vật chất chứa một hạt nhân ở trung tâm bao quanh bởi đám mây điện tích âm các electron (âm điện tử). Hạt nhân nguyên tử
thumb|Davisson và Germer năm 1927 **Thí nghiệm Davisson–Germer** là một thí nghiệm được thực hiện từ năm 1923 đến 1927 bởi Clinton Davisson và Lester Germer tại Western Electric (sau này là Bell Labs), trong
**Lý thuyết cặp điện tử vỏ hoá trị đẩy nhau**, cũng gọi bằng **thuyết Gillespie-Nyholm** hay **thuyết đẩy**, là mô hình về sức đẩy giữa các cặp electron hoá trị và dạng hình học của
Trong điện tử và điện từ học, **điện trở** của một vật là đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật đó. Đại lượng nghịch đảo của điện trở là **** hay
**Oxy** (tiếng Anh: _oxygen_ ; bắt nguồn từ từ tiếng Pháp _oxygène_ ), hay **dưỡng khí**, là một nguyên tố hóa học có ký hiệu **O** và số hiệu nguyên tử 8. Nó là một thành
thumb|Khi một electron rời khỏi nguyên tử [[heli, nó sẽ để lại một _lỗ trống electron_ ở vị trí đó, dẫn đến nguyên tử heli trở nên tích điện dương.]] **Lỗ trống electron**, hay còn
**Chất nhận electron** là một thực thể hóa học nhận các electron được chuyển đến từ một hợp chất khác. Chất nhận electron là chất oxy hóa. Khả năng nhận electron của một chất nhận
**Sản xuất bồi đắp bằng chùm tia điện tử**, hoặc **chùm tia điện tử nóng chảy (EBM)** là một loại sản xuất bồi đắp, hay in 3D, cho các bộ phận kim loại. Nguyên liệu
phải|nhỏ|350x350px|Điện tích hình thức ở [[ozon và anion nitrat.]] Trong hóa học, một **điện tích hình thức** (tiếng Anh: **formal charge**; **F.C.** hay ) là điện tích giả thuyết được gán cho một nguyên tử
Mô hình của **Rutherford–Bohr** về nguyên tử [[hydro hay một ion tương tự hydro, nơi điện tính âm electron được trộn lẫn trong vật chất mang điện tích dương. Nếu một điện tử bị xê
thumb|[[Orbital phân tử mô tả liên kết hóa trị (trái) và cực trị (phải) trong một phân tử 2 nguyên tử. Trong cả hai trường hợp, liên kết được tạo ra bởi sự hình thành
thumb|Mô hình bánh pudding của nguyên tử. thumb|Mô hình hiện tại của cấu trúc tiểu nguyên tử bao gồm một hạt nhân dày đặc được bao quanh bởi một "đám mây" có xác suất của
khung| [[Liên kết hóa học trong carbon dioxide (CO2) - tất cả các nguyên tử được bao quanh bởi 8 electron, theo dự đoán của quy tắc octet. CO2 do đó là một phân tử
phải|nhỏ|261x261px| Minh họa về chớp tia gamma và các hiện tượng liên quan. phải|nhỏ|265x265px|Các chấm đỏ thể hiện một số trong gần 500 đợt chớp gamma địa cầu được phát hiện hàng ngày bởi [[Kính
**Thủy ngân** (**水銀**, dịch nghĩa Hán-Việt là "nước bạc") là nguyên tố hóa học có ký hiệu **Hg** (từ tên tiếng Latinh là **_H**ydrar**g**yrum_ ( hy-Drar-jər-əm)) và số hiệu nguyên tử 80. Nó có nhiều
**Nhóm carbon** hay **nhóm nguyên tố 14** là một nhóm trong bảng tuần hoàn gồm các nguyên tố carbon (C), silic (Si), germani (Ge), thiếc (Sn), chì (Pb) và flerovi (Fl). Nhóm này nằm trong
thumb|Tập hợp _orbital phân tử_ của [[acetylen (H–C≡C–H). Bên trái là MO đang ở trạng thái cơ bản, với trên cùng là quỹ đạo năng lượng thấp nhất. Đường màu trắng và màu xám có
**Nhóm nitơ**, còn được IUPAC giới thiệu như là **nhóm nguyên tố 15**, là bất kỳ nguyên tố hóa học thuộc nhóm 15 của bảng tuần hoàn. Các nguyên tố thuộc nhóm này là nitơ
Một **nguyên tố chu kỳ 1** là một trong những nguyên tố hóa học ở hàng (hay chu kỳ) đầu tiên của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Bảng tuần hoàn được sắp xếp
**_Cosmos: A Spacetime Odyssey_** ( Vũ trụ: Chuyến du hành không-thời gian) là một bộ phim tài liệu khoa học nước Mỹ, được trình chiếu vào năm 2014. Chương trình này dựa theo phim tài
**Nhóm halogen**, hay còn gọi là **các nguyên tố halogen** (tiếng Latinh nghĩa là _sinh ra muối_) là những nguyên tố thuộc **nhóm VII A** (tức **nhóm nguyên tố thứ 17** theo danh pháp IUPAC
phải|nhỏ|300x300px|Các nguyên tử [[natri và fluor trải qua phản ứng oxy hóa khử để tạo thành ion natri và ion fluor. Natri mất một electron lớp ngoài cùng để tạo cho nó một cấu hình
**Unbiuni** (phát âm như "un-bi-un-ni"; tên quốc tế: _unbiunium_) là tên gọi tạm thời của nguyên tố giả thuyết trong bảng tuần hoàn có ký hiệu tạm thời là **Ubu** và số hiệu nguyên tử
**Vật lý nguyên tử** (tiếng Anh: **atomic physics**) là lĩnh vực vật lý học nghiên cứu các nguyên tử như một hệ cô lập của các electron và một hạt nhân nguyên tử. Nó chủ
**Hiệu ứng Zeeman** là sự chia tách một vạch quang phổ thành một số thành phần khi có sự hiện diện của từ trường. Nó tương tự với Hiệu ứng Stark, là sự chia tách
**Kim loại kiềm** (tiếng Anh: _Alkali metal_) là một nhóm các nguyên tố hóa học gồm có lithi (Li), natri (Na), kali (K), rubidi (Rb), caesi (Cs) và franci (Fr). Các kim loại kiềm cùng
**Rubidi** là nguyên tố hóa học với kí hiệu **Rb** và số hiệu nguyên tử 37. Rubidi là một kim loại kiềm rất mềm, có màu trắng xám giống kali và natri. Rubidi cũng là
**Đồng vị** là các biến thể của một nguyên tố hóa học, trong đó hạt nhân nguyên tử có cùng số proton (số đơn vị điện tích hạt nhân) nhưng khác số neutron và do