Chọn câu sai: (1) Khi phân bố electron vào một nguyên tử đa electron phải luôn luôn phân bố theo thứ tự từ lớp bên trong đến lớp bên ngoài. (2) Cấu hình electron của nguyên tử và ion tương ứng của nó thì giống nhau. (3) Cấu hình electron của các nguyên tử đồng vị thì giống nhau. (4) Các orbitan s có dạng khối cầu có nghĩa là electron s chỉ chuyển động bên trong khối cầu ấy. (5) Bán kính của ion Fe²⁺ lớn hơn ion Fe³⁺ vì chúng có cùng điện tích hạt nhân nhưng ion Fe³⁺ lại có số electron ít hơn ion Fe²⁺.

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.