AP Chemistry

phân lớp electronelectron subshell

electron subshellVietnamese: phân lớp electron

Còn gọi:Also called: phân lớp · subshell · electron subshells · phân lớp vỏ electron · phân mức năng lượng · subshell (sublevel)

Phân lớp electron là nhóm các orbital cùng nằm trong một lớp electron và cùng dạng hình học (s, p, d, f), có năng lượng bằng nhau.An electron subshell is a set of orbitals within the same electron shell that share the same shape (s, p, d, f) and the same energy.

Trực giác: Lớp electron giống một tầng của tòa nhà, còn phân lớp là các loại phòng khác nhau trên cùng tầng đó — phòng s chỉ có 1 phòng đơn, phòng p có 3 phòng đơn, phòng d có 5 phòng đơn, mỗi phòng đơn chứa đúng hai người.Intuition: Think of a shell as one floor of a building and its subshells as the different kinds of rooms on that floor: the s type has 1 room, the p type has 3, and the d type has 5, with exactly two people per room.

Công thức chínhKey formula

2l + 1

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Phân lớp electron là nhóm orbital trong cùng một lớp, có cùng số lượng tử phụ $\ell$ và được ký hiệu $s$ , $p$ , $d$ hoặc $f$ . Các giá trị $\ell=0,1,2,3$ lần lượt ứng với bốn ký hiệu này; lớp thứ $n$ có $n$ phân lớp.

Số orbital và sức chứa tối đa của phân lớp do $\ell$ quyết định; mỗi orbital chứa tối đa hai electron ngược spin. Trong nguyên tử nhiều electron, các phân lớp cùng lớp có thể khác năng lượng do hiệu ứng chắn.

An electron subshell is a group of orbitals in the same shell that have the same azimuthal quantum number $\ell$ and is labeled $s$ , $p$ , $d$ , or $f$ . The values $\ell=0,1,2,3$ correspond to these four labels, in that order, and the $n$ th shell contains $n$ subshells.

The value of $\ell$ fixes how many orbitals the subshell has and therefore its maximum capacity, since each orbital holds at most two electrons of opposite spin. In a multi-electron atom, subshells within the same shell can differ in energy because of shielding.

Ký hiệuNotation

• $\ell$
•ký hiệu $1s$ , $2s$ , $2p$ , $3d$
•số electron ghi ở số mũ như $2p^6$

• $\ell$
•notation $1s$ , $2s$ , $2p$ , $3d$
•the number of electrons is written as a superscript, as in $2p^6$

Công thức chi tiếtFormula details2 công thức2 formulas

2l + 1

Tính số orbital trong một phân lớp từ số lượng tử phụ $l$ .Gives the number of orbitals in a subshell from the azimuthal quantum number $l$ .

Trong đóWhere

l

Số lượng tử góc (angular momentum quantum number), nhận giá trị nguyên từ

0

đến

n - 1

, quy định phân lớp thuộc loại

s

p

d

hay

f

.Angular momentum quantum number, an integer from

0

n - 1

, which determines whether the subshell is type

s

p

d

, or

f

2(2l + 1)

Tính số electron tối đa trong một phân lớp khi mỗi orbital chứa tối đa hai electron ngược spin.Gives the maximum number of electrons in a subshell, since each orbital holds at most two electrons of opposite spin.

Trong đóWhere

l

Số lượng tử góc (angular momentum quantum number), cùng công thức

2l + 1

cho biết số orbital của phân lớp.Angular momentum quantum number; together with the formula

2l + 1

, it gives the number of orbitals in the subshell.

2

Hệ số 2 đứng trước, phản ánh nguyên lý Pauli: mỗi orbital chỉ chứa tối đa hai electron với spin đối nhau (spin-up và spin-down).The leading factor of 2, which reflects the Pauli exclusion principle: each orbital holds at most two electrons with opposite spins (spin-up and spin-down).

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Phân lớp không phải lớp electron.

Lớp ứng với $n$ ; phân lớp là nhóm bên trong, ký hiệu $s$ , $p$ , $d$ , $f$ .

Điền electron và ion hóa không theo cùng thứ tự.

$4s$ được điền trước $3d$ , nhưng ở kim loại chuyển tiếp, electron rời $4s$ trước.

Phổ quang electron được đọc theo phân lớp, không chỉ theo lớp.

Mỗi đỉnh ứng với một phân lớp; chiều cao tỉ lệ với số electron trong phân lớp.

A subshell is not the same thing as a shell.

The shell is set by $n$ , while a subshell is a group inside it labeled $s$ , $p$ , $d$ , or $f$ .

Electrons are not removed in the order they were added.

The $4s$ subshell fills before $3d$ , yet in transition metals electrons leave $4s$ first.

Photoelectron spectra are read subshell by subshell, not just shell by shell.

Each peak represents one subshell, and its height is proportional to the number of electrons in that subshell.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Hãy gán từng đỉnh phổ quang electron cho một phân lớp.

Liên hệ năng lượng ion hóa lớn với phân lớp gần hạt nhân, rồi dùng chiều cao đỉnh suy ra số electron.

Không giải thích năng lượng ion hóa chỉ bằng “bền hơn”.

Hãy nêu phân lớp, khoảng cách tới hạt nhân, mức chắn và điện tích hạt nhân hiệu dụng trước khi kết luận.

Assign every peak in a photoelectron spectrum to a specific subshell.

Match large ionization energies to subshells closer to the nucleus, then read peak heights to get electron counts.

Never explain an ionization energy by saying an electron is simply "more stable." Name the subshell, its distance from the nucleus, the shielding, and the effective nuclear charge before drawing a conclusion.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1923–1925Charles BarklaHenry MoseleyNiels BohrEdmund StonerWolfgang PauliErwin SchrödingerFriedrich Hund

Năm 1925, Wolfgang Pauli góp phần hiện đại hóa ý tưởng phân lớp để giải thích sức chứa của mức năng lượng và sự tách vạch phổ.

In 1925, Wolfgang Pauli helped modernize the idea of subshells to explain the capacity of energy levels and the splitting of spectral lines.

Vì sao mang đúng cái tên này? Chữ "vỏ" trong lớp electron đến thẳng từ mô hình Bohr: người ta hình dung từng nhóm electron quay quanh hạt nhân ở những khoảng cách xác định, nên quỹ đạo của chúng tạo thành các lớp bao quanh hạt nhân như những lớp vỏ. Vì vậy khi mô hình cần chi tiết hơn, mỗi lớp lại được chẻ nhỏ thành phân lớp — tức là phần chia nhỏ bên trong một lớp, gồm các orbital cùng số lượng tử moment động lượng (angular momentum quantum number) $l$ , trong khi cả lớp thì cùng một số lượng tử chính (principal quantum number) $n$ . Còn dãy ký hiệu K, L, M, N, O, P, Q dùng cho các lớp thì không mang ý nghĩa vật lý nào cả: nguồn gốc của nó thuần túy là thứ tự bảng chữ cái. Barkla, khi nghiên cứu tán xạ tia X độc lập với Moseley, năm 1909 phân biệt được hai kiểu tán xạ và ban đầu gọi chúng là "A" và "B"; về sau ông chuyển sang đặt tên K, L, M…, trong đó K được để dành cho những vạch phổ giả định mà rốt cuộc chưa bao giờ tìm thấy. Do đó, cái tên nghe có vẻ tùy tiện này thực ra là dấu vết của một dự đoán bị bỏ lửng, và các chữ cái ấy sau này được đối chiếu tương ứng với $n = 1, 2, 3\dots$ , vẫn còn sống trong ký hiệu phổ học Siegbahn ngày nay.

Nguồn đối chiếuSources

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termCấu trúc nguyên tử và cấu hình electronCấu trúc & tính chất nguyên tử · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termPhổ quang electron (PES)Cấu trúc & tính chất nguyên tử · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termElectron hóa trị và hợp chất ionCấu trúc & tính chất nguyên tử · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstlớp electronelectron shellsố lượng tử phụazimuthal quantum number (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tocấu hình electron trạng thái cơ bảnground-state electron configuration (sắp có)(coming soon)

Liên quanRelatedorbital nguyên tửatomic orbital (sắp có)(coming soon)quy tắc HundHund’s rule (sắp có)(coming soon)

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

lớp electron (electron shell)electron shell

Khác nhau ở đâuHow they differLớp electron xác định bởi số lượng tử chính n, gom các electron cùng mức năng lượng. Phân lớp electron xác định bởi số lượng tử phụ l, chia lớp theo hình dạng orbital.

Hay nhầm khiMixed up whenKhi đề hỏi số orbital tối đa trong một mức năng lượng, dễ nhầm số phân lớp (s, p, d, f) với số orbital thực tế trong từng phân lớp

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 465.