Càrrega nuclear efectiva

La càrrega nuclear efectiva és la càrrega positiva neta experimentada per un electró en un àtom polielectrònic. El terme "efectiva" s'usa perque el efecte pantalla dels electrons més propencs al núcleu evita que els electrons en orbitals superiors experimenten la càrrega nuclear completa. És possible determinar la força de la càrrega nuclear observant el número de l'àtom.

En un àtom en un electró, l'electró experimenta tota la càrrega del núcleu positiu. En este cas, la càrrega nuclear efectiva pot ser calculada usant la llei de Coulomb.

No obstant, en un àtom en molts electrons, els electrons externs són, simultàneament, atrets al núcleu per la seua càrrega positiva, i repelits pels electrons carregats negativament. La càrrega nuclear efectiva en un electró d'este tipo d'àtom està donada per la següent equació:

<math>Z_{\mbox{eff}} = Z - S</math>

a on

Z és el número atòmic, i definix tant el número de protons en el núcleu com el total d'electrons d'un àtom..

S és la constant de pantalla, depén del número d'electrons entre el núcleu i l'electró considerat, i també en quin tipo d'orbital es troben els electrons que resten càrrega nuclear.no contribuïxen els electrons exteriors al nivell energètic considerat, pero sí el restant dels veïns del mateix nivell.

S pot determinar-se per mig de l'aplicació sistemàtica de varis conjunts de regles, el método més simple és conegut com les regles de Slater (en honor a John C. Slater).

Nota: Z_eff també sol ser representat com a "Z ". L'idea de la càrrega nuclear efectiva és molt útil per a entendre cóm es modifiquen a lo llarc de la T.P. els #alcanç dels orbitals atòmics, les variacions de les energies d'ionisació , afinitats electròniques i la electronegativitat, en general, per a entendre les propietats periòdiques.

"Una forma de mostrar l'apantallament dels electrons és analisar el valor de l'energia requerida per a llevar un electró d'un àtom polielectrònic. Les medicions mostren que es requerix 2373 KJ d'energia per a remoure el primer electró d'1 mol d'àtom d'He i 5248 KJ d'energia per a remoure l'electró restant d'un mol d'ions d'He+. La raó per la qual es requerix menys energia en el primer pas és que la repulsió electró-electró, o l'apantallament, provoca una reducció en l'atracció del núcleu sobre cada electró. En l'He+ hi ha present un sol electró aixina que no hi ha apantallament i l'electró sent l'efecte total de la càrrega nuclear +2. Per tant es requerix de molt més energia per a llevar el segon electró."

Vore també

¿Com calcular la càrrega nuclear efectiva? Zeff = Z − S On: Z és el número atòmic, i definix tant el número de protons en el núcleu com el total d'electrons d'un àtom. S és la constant de pantalla, depén del número d'electrons entre el núcleu i l'electró considerat, i també en quin tipo d'orbital es troben els electrons que resten càrrega nuclear. S és un paràmetro que es calcula per mig de la regla de Slater.

• Contracció lantànida
• Regles de Slater
• Orbitals de tipo Slater
• Electronegativitat

Bibliografia

1.Brown, Theodore; LeMay, H.E.; & Bursten, Bruce (2002). Chemistry: The Central Science (8th revised edition). Upper Saddle River, NJ 07458: Prentice-Hall. ISBN 0-61155-61141-5.

2.PAULING, L.“Química General”, 10ª ed.,Aguilar, 1977.

3.Raymond Chang, "Química", 4ª ed., 1997.