Effektiv nukleær belastning af kalium i det, den består af (med eksempler)



den effektiv nuklear kaliumbelastning er +1. Den effektive nukleare ladning er den samlede positive ladning, at en elektron, der tilhører et atom med mere end en elektron. Udtrykket "effektiv" beskriver afskærmningseffekten udøvet af elektroner nær kernen fra dets negative ladning for at beskytte elektroner fra højere orbitaler.

Denne egenskab har et direkte forhold til andre egenskaber ved elementerne, såsom deres atomdimensioner eller deres disposition til dannelse af ioner. På denne måde giver begrebet effektiv nuklear ladning en større forståelse for konsekvenserne af den beskyttelse, der er til stede i elementernes periodiske egenskaber.

Endvidere atomerne, der har mere end én elektron -es sige i atomer polielectrónicos- eksistensen af ​​afskærmning af elektroner forårsager et fald af kræfter eksisterende elektrostatisk tiltrækning mellem protoner (positivt ladede partikler) af atomkerne og elektronerne i ydre niveauer.

Derimod den kraft, hvormed frastøde elektroner i atomerne betragtede-elektron modvirke virkningerne af de attraktive udøves af kernen på disse partikler modsat ladede.

indeks

  • 1 Hvad er den effektive atombelastning??
  • 2 Effektiv nuklear kaliumbelastning
  • 3 Forklarede eksempler på effektiv nuklear kaliumindlæsning
    • 3.1 Første eksempel
    • 3.2 Andet eksempel
    • 3.3 Konklusion
  • 4 referencer

Hvad er den effektive atombelastning??

Når det er en enkelt atom, der har en elektron (hydrogen-type), denne enkelt elektron ser den positive nettoladning af kernen. Omvendt, når et atom har mere end én elektrontiltrækkende alle udvendige elektroner til kernen er erfarne og samtidigt frastødning mellem elektronerne.

Generelt siges det, at jo større den effektive nukleare ladning af et element, jo større er de attraktive kræfter mellem elektronerne og kernen..

På samme måde er jo større denne effekt, jo lavere er den energi, der tilhører orbitalet, hvor disse ydre elektroner er placeret.

For de fleste elementer i hovedgruppen (også kaldet repræsentative elementer) øges denne egenskab fra venstre mod højre, men falder fra top til bund i det periodiske bord.

At beregne værdien af ​​den effektive nukleare ladning af en elektron (Zeff eller Z *) anvendes følgende ligning foreslået af Slater: 

Z * = Z - S

Z * henviser til den effektive nukleare belastning.

Z er antallet af protoner til stede i atomets kerner (eller atomnummeret).

S er det gennemsnitlige antal elektroner, der ligger mellem kernen og den elektron, der undersøges (antal ikke-valenselektroner).

Effektiv nuklear kaliumbelastning

Ovenstående indebærer, at dets atomregning er 19 med 19 protoner i kernen. Som vi taler om et neutralt atom betyder det, at det har samme antal protoner og elektroner (19).

I den retning, det har en effektiv kerneladning af kalium beregnes ved en aritmetisk operation, ved at subtrahere fra dets interne elektron kerneladning som angivet nedenfor:

(+19 - 2 - 8 - 8 = +1)

Med andre ord er valenselektronen beskyttet af to elektroner i det første niveau (tættest på kernen), det andet niveau 8 elektroner og 8 elektroner over tredje og næstsidste niveau; det vil sige, disse 18 elektroner udøver en afskærmende virkning beskytte sidste elektron af de kræfter, som kernen på.

Som det kan ses, kan værdien af ​​den effektive nukleare ladning af et element etableres ved dets oxidationsnummer. Det skal bemærkes, at for en bestemt elektron (på ethvert energiniveau) er beregningen af ​​den effektive nukleare belastning anderledes.

Forklarede eksempler på effektiv nuklear kaliumindlæsning

Nedenfor er to eksempler til beregning af den effektive nukleare ladning opfattet af en valenselektron bestemt i et kaliumatom.

- For det første udtrykkes dets elektroniske konfiguration i følgende rækkefølge: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4F) (5s, 5p), og så videre.

- Ingen elektron til højre for gruppen (ns, np) bidrager til beregningen.

- Hver elektron i gruppen (ns, np) bidrager med 0,35. Hver elektron af niveauet (n-1) bidrager med 0,85.

- Hvert elektronniveau (n-2) eller lavere bidrager med 1,00.

- Når den beskyttede elektron er i en gruppe (nd) eller (nF), hver elektron i en gruppe til venstre for gruppen (nd) eller (nF) bidrager 1,00.

Således begynder beregningen:

Første eksempel

I tilfælde af at den eneste elektron i det yderste lag af atomet er i orbitalet 4s, Du kan bestemme din effektive nukleare ladning på følgende måde:

(1s2) (2s22p5) (3s23p6) (3d6) (4s1)

Gennemsnittet af elektroner, der ikke hører til det mest eksterne niveau beregnes derefter:

S = (8 x (0,85)) + (10 x 1,00)) = 16,80

Med værdien af ​​S fortsætter vi med at beregne Z *:

Z * = 19,00 - 16,80 = 2,20

Andet eksempel

I dette andet tilfælde findes den eneste valenselektron i orbitalet 4s. Du kan bestemme din effektive nukleare ladning på samme måde:

(1s2) (2s22p6) (3s23p6) (3d1)

Igen beregnes gennemsnittet af ikke-valenselektroner:

S = (18 x (1,00)) = 18,00

Endelig, med værdien af ​​S, kan vi beregne Z *:

Z * = 19,00 - 18,00 = 1,00

konklusion

Sammenligning af de foregående resultater kan det observeres, at elektronen er til stede i kredsløbet 4s tiltrækkes af atomets kerner af kræfter, der er større end dem, der tiltrækker elektronen, der er placeret i orbitalet 3d.  Derfor er elektronen i kredsløbet 4s Den har en lavere energi end omløbet 3d.

Det konkluderes således, at en elektron kan være placeret i orbitalet 4s i sin jord tilstand, mens i orbitalet 3d er i en ophidset tilstand.

referencer

  1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Hentet fra en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemi. Niende udgave (McGraw-Hill).
  3. Sanderson, R. (2012). Kemiske Obligationer og Obligationer Energi. Hentet fra books.google.co.ve
  4. Facer. G. (2015). George Facers Edexcel A Level Chemistry Student - Bog 1. Hentet fra books.google.com
  5. Raghavan, P. S. (1998). Begreber og Problemer i Uorganisk Kemi. Hentet fra books.google.co.ve