Số electron độc thân là số electron không ghép đôi trong các orbital nguyên tử của nguyên tố. Đây là khái niệm quan trọng trong hóa học nguyên tử, đặc biệt để xác định tính từ, tính liên kết, hoặc cấu trúc hình học của phân tử.
🔹 Khái niệm:
-
Electron độc thân là electron nằm một mình trong một orbital.
-
Một orbital có thể chứa tối đa 2 electron với spin ngược chiều nhau. Khi một orbital chỉ có 1 electron, thì đó là electron độc thân.
🔹 Cách xác định số electron độc thân:
-
Xác định cấu hình electron của nguyên tử ở trạng thái cơ bản.
-
Vẽ các orbital theo thứ tự mức năng lượng (s, p, d, f).
-
Phân bố electron theo quy tắc Hund:
-
Trong một phân lớp (p, d, f), các orbital được lấp đầy sao cho mỗi orbital chứa 1 electron trước, sau đó mới ghép đôi.
-
🔹 Ví dụ minh họa:
🔸 1. Nguyên tử Nitơ (N, Z = 7):
-
Cấu hình: 1s² 2s² 2p³
-
Phân lớp 2p có 3 electron → Mỗi orbital p có 1 electron độc thân ✅ → 3 electron độc thân
🔸 2. Nguyên tử Oxy (O, Z = 8):
-
Cấu hình: 1s² 2s² 2p⁴
-
Phân lớp 2p có 4 electron → 2 orbital ghép đôi, 1 orbital chứa electron độc thân
✅ → 2 electron độc thân
🔸 3. Nguyên tử Sắt (Fe, Z = 26):
-
Cấu hình: [Ar] 3d⁶ 4s²
-
Phân lớp 3d có 6 electron → Phân bố: ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
✅ → 4 electron độc thân
🔹 Lưu ý:
-
Số electron độc thân ảnh hưởng đến:
-
Tính từ: Nguyên tử có electron độc thân sẽ có tính thuận từ.
-
Liên kết hóa học: Các electron độc thân có thể dùng để hình thành liên kết cộng hóa trị.
-
Tính chất hóa học: Các nguyên tử có nhiều electron độc thân thường hoạt động hóa học mạnh.
-
