Effektiv kärnbelastning av kalium i vad den består av (med exempel)



den effektiv kärnkaliumbelastning är +1. Den effektiva nukleära laddningen är den totala positiva laddningen att en elektron som tillhör en atom med mer än en elektron. Uttrycket "effektivt" beskriver avskärmningseffekten som utövas av elektroner nära kärnan, från dess negativa laddning, för att skydda elektroner från högre orbitaler.

Denna egenskap har ett direkt samband med andra egenskaper hos elementen, såsom deras atomdimensioner eller deras disposition för att bilda joner. På så sätt ger begreppet effektiv kärnladdning en större förståelse för följderna av det skydd som finns i de periodiska egenskaperna hos elementen.

Dessutom, de atomer som har mer än en elektron -es säga i atomer polielectrónicos- förekomsten av skärmning av elektroner orsakar en minskning av krafter existerande elektrostatisk attraktion mellan protoner (positivt laddade partiklar) av atomkärnan och elektronerna i yttre nivåer.

I motsats härtill motverkar kraften med vilken elektroner stöter i atomer som betraktas polyelektronik motverka effekterna av attraktiva krafter som utövas av kärnan på dessa partiklar med motsatt laddning.

index

  • 1 Vad är den effektiva kärnbelastningen??
  • 2 Effektiv kärnkaliumbelastning
  • 3 Förklarade exempel på effektiv kärnenergiladdning
    • 3.1 Första exemplet
    • 3.2 Andra exemplet
    • 3.3 Slutsats
  • 4 referenser

Vad är den effektiva kärnbelastningen??

När det är en atom som bara har en elektron (vätetyp), uppfattar den här elektronen nettos positiva laddning av kärnan. Å andra sidan, när en atom har mer än en elektron, uppträder alla externa elektroners attraktion mot kärnan och samtidigt avstörningen mellan dessa elektroner.

I allmänhet sägs att ju större effektiv kärnladdning av ett element desto större är de attraktiva krafterna mellan elektronerna och kärnan..

På samma sätt desto större är denna effekt, desto lägre är energin som hör till orbitalet där dessa yttre elektroner är belägna.

För de flesta av huvudgruppens delar (även kallade representativa element) ökar denna egenskap från vänster till höger, men minskar från topp till botten i det periodiska bordet.

För att beräkna värdet av den effektiva nukleära laddningen av en elektron (Zeff eller Z *) används följande ekvation som föreslås av Slater: 

Z * = Z - S

Z * avser den effektiva kärnbelastningen.

Z är antalet protoner närvarande i atomkärnan (eller atomnumret).

S är det genomsnittliga antalet elektroner som ligger mellan kärnan och den elektron som studeras (antal icke-valenselektroner).

Effektiv kärnkaliumbelastning

Ovanstående innebär att med 19 protoner i sin kärna är dess kärnladdning +19. När vi talar om en neutral atom betyder det att det har samma antal protoner och elektroner (19).

I denna anda, den har den effektiva kärnladdningen hos kalium beräknas genom en aritmetisk operation, genom att subtrahera från dess inre elektron kärnladdning såsom anges nedan:

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

Med andra ord är valenselektron skyddas av två elektroner från den första nivån (närmast kärnan), den andra nivån 8 elektroner och 8 elektroner över den tredje och näst sista nivån; det vill säga, dessa 18 elektroner utövar en avskärmningseffekt som skyddar den sista elektronen från de krafter som kärnan utövar på den.

Såsom kan ses kan värdet av den effektiva nukleära laddningen av ett element fastställas med dess oxidationsnummer. Det bör noteras att för en specifik elektron (på vilken energinivå) är beräkningen av den effektiva kärnkraften annorlunda.

Förklarade exempel på effektiv kärnenergilastning

Nedan finns två exempel för att beräkna den effektiva kärnladdning som uppfattas av en valenselektron bestämd i en kaliumatom.

- Först uttrycks dess elektroniska konfiguration i följande ordning: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4F) (5s, 5p), och så vidare.

- Ingen elektron till höger om gruppen (ns, np) bidrar till beräkningen.

- Varje elektron i gruppen (ns, np) bidrar med 0,35. Varje elektron av nivån (n-1) bidrar med 0,85.

- Varje elektronnivå (n-2) eller lägre bidrar med 1,00.

- När den skyddade elektronen är i en grupp (nd) eller (nF), varje elektron i en grupp till vänster om gruppen (nd) eller (nF) bidrar med 1,00.

Beräkningen börjar således:

Första exemplet

I det fall att den enda elektronen i det yttersta lagret av atomen ligger i orbitalen 4s, Du kan bestämma din effektiva kärnladdning på följande sätt:

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

Medelvärdet av elektroner som inte hör till den mest externa nivån beräknas sedan:

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

Med värdet av S fortsätter vi att beräkna Z *:

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

Andra exemplet

I detta andra fall finns den enda valenselektronen i orbitalen 4s. Du kan bestämma din effektiva kärnladdning på samma sätt:

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

Återigen beräknas medelvärdet av icke-valenselektroner:

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

Slutligen, med värdet av S, kan vi beräkna Z *:

Z * = 19.00 - 18.00 = 1.00

slutsats

Genom att göra en jämförelse av de tidigare resultaten kan det observeras att elektronen närvarande i orbitalen 4s lockas till atomens kärna genom krafter som är större än de som lockar elektronen som ligger i orbitalen 3d.  Därför är elektronen i orbitalen 4s Den har en lägre energi än orbitalen 3d.

Således dras slutsatsen att en elektron kan vara lokaliserad i orbitalen 4s i sitt grundläge, medan i orbitalen 3d är i ett upphetsat tillstånd.

referenser

  1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Hämtad från en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemi. Nionde upplagan (McGraw-Hill).
  3. Sanderson, R. (2012). Kemiska obligationer och obligationer Energi. Hämtad från books.google.co.ve
  4. Facer. G. (2015). George Facers Edexcel A Level Chemistry Student - Bok 1. Hämtad från books.google.com
  5. Raghavan, P. S. (1998). Begrepp och problem i oorganisk kemi. Hämtad från books.google.co.ve