Chọn câu đúng: (1) Orbital 2s có kích thước lớn hơn orbitan 1s. (2) Orbital 2px có mức năng lượng thấp hơn orbitan 2py. (3) Orbital 2pz có xác suất phân bố e lớn nhất trên trục z. (4) Orbital 3dxy có xác suất phân bố e lớn nhất trên trục x và y. (5) Phân lớp 4f có khả năng chứa số electron nhiều nhất trong lớp e thứ 4.

Để xác định số electron độc thân, ta cần xét cấu hình electron của lớp vỏ hóa trị và áp dụng quy tắc Hund.
1) 4f75d16s2: Lớp f có 7 electron, theo quy tắc Hund, có 7 electron độc thân. d1 có 1 electron độc thân. Vậy tổng cộng có 7 + 1 = 8 electron độc thân.
2) 5f26d77s2: Lớp f có 2 electron, theo quy tắc Hund, có 2 electron độc thân. Lớp d có 7 electron, có nghĩa là có 3 electron độc thân (10 - 7 = 3, mỗi orbital chứa tối đa 2e, 5 orbital chứa 10e). Vậy tổng cộng 2 electron độc thân của f + 3e = 5 electron độc thân sai. sửa:Lớp d có 7 electron, có nghĩa là có 3 electron độc thân (10 - 7 = 3, mỗi orbital chứa tối đa 2e, 5 orbital chứa 10e). Do có 7 electron, nó sẽ điền 5 orbital đầu tiên (mỗi orbital 1 electron), rồi sau đó 2 electron sẽ điền vào 2 trong số 5 orbital, tạo ra 3 orbital chỉ có 1 electron. 7-4=3. vậy tổng 2+5 = 7 (2 từ f và 5 từ d).
3) 3d54s1: Lớp d có 5 electron, mỗi electron chiếm một orbital, vậy có 5 electron độc thân. s1 có 1 electron độc thân. Tổng cộng 5 + 1 = 6 electron độc thân.
4) 4f86s2: Lớp f có 8 electron. Lớp f có 7 orbital, chứa tối đa 14 electron. 8 electron sẽ điền vào 7 orbital (mỗi orbital 1 electron), và electron thứ 8 sẽ ghép đôi vào một orbital. Vậy còn lại 6 electron độc thân.
Vậy đáp án đúng là: 8, 5, 6, 6
Nhưng câu B có vẻ hợp lý hơn về mặt số electron độc thân của từng cấu hình electron:
1) 4f75d16s2: f7 có 7 electron độc thân, d1 có 1 electron độc thân=> 8 electron độc thân.
2) 5f26d77s2: f2 có 2 electron độc thân, d7 có 3 electron độc thân => 5 electron độc thân
3) 3d54s1: d5 có 5 electron độc thân, s1 có 1 electron độc thân => 6 electron độc thân
4) 4f86s2: f8 có 6 electron độc thân.
=> đáp án đúng phải là 8, 5, 6, 6. Mà 1 số khác biệt nhau ở các câu nên việc chọn câu gần đúng nhất là câu A

Cấu hình electron của P (Z=15) là 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

Electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p. Ta có:
* n = 3 (lớp thứ 3)
* l = 1 (phân lớp p)

Với l = 1, m_l có thể nhận các giá trị -1, 0, +1. Theo quy tắc Hund, các electron sẽ điền vào các orbital sao cho tổng spin là tối đa. Do đó, 3 electron p sẽ điền vào 3 orbital p với spin dương (+1/2) trước. Vậy electron cuối cùng sẽ có m_l = -1 và m_s = +1/2.

Vậy bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng là: n = 3, l = 1, m_l = -1, m_s = +1/2

Năng lượng ion hóa là năng lượng tối thiểu cần thiết để loại bỏ một electron từ một nguyên tử hoặc ion ở trạng thái khí. Đối với nguyên tử Hydro, năng lượng của electron ở mức năng lượng n được cho bởi công thức: E_n = -13.6 eV / n^2. Trong trường hợp này, n = 3, vậy E_3 = -13.6 eV / 3^2 = -13.6 eV / 9 ≈ -1.51 eV. Năng lượng ion hóa là năng lượng cần thiết để đưa electron từ mức năng lượng E_3 lên mức năng lượng 0 (tức là ra xa vô cùng), do đó năng lượng ion hóa sẽ là giá trị dương của E_3, tức là 1.51 eV.

Trong cùng một chu kỳ, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, năng lượng ion hóa thường tăng. Tuy nhiên, cần lưu ý đến cấu hình electron bền vững. Mg có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s², là cấu hình bão hòa, nên khó bị mất electron hơn so với Al (3s²3p¹). Do đó, I1 của Mg > I1 của Al.

Vậy, thứ tự đúng là: Na < Al < Mg < S < P.

Các đáp án khác không tuân theo quy tắc này hoặc có sự sắp xếp sai giữa Mg và Al.