Efficace carico nucleare di potassio in ciò che comporta (con esempi)

il efficace carico di potassio nucleare è +1. La carica nucleare effettiva è la carica positiva totale percepita da un elettrone che appartiene a un atomo con più di un elettrone. Il termine "efficace" descrive l'effetto di schermatura esercitato dagli elettroni vicino al nucleo, dalla sua carica negativa, per proteggere gli elettroni dagli orbitali più alti.

Questa proprietà ha una relazione diretta con altre caratteristiche degli elementi, come le loro dimensioni atomiche o la loro disposizione a formare ioni. In questo modo, la nozione di carica nucleare efficace fornisce una maggiore comprensione delle conseguenze della protezione presente nelle proprietà periodiche degli elementi.

Inoltre, negli atomi che hanno più di un elettrone - cioè negli atomi polielettronici - l'esistenza della schermatura degli elettroni produce una diminuzione delle forze di attrazione elettrostatica esistenti tra i protoni (particelle caricate positivamente) del nucleo dell'atomo e gli elettroni nei livelli esterni.

Al contrario, la forza con cui gli elettroni si respingono in atomi considerati polielettronici contrastano gli effetti delle forze attrattive esercitate dal nucleo su queste particelle con carica opposta.

indice

• 1 Qual è il carico nucleare effettivo?
• 2 Efficace carico di potassio nucleare
• 3 Esempi illustrati di carico efficace di potassio nucleare
  • 3.1 Primo esempio
  • 3.2 Secondo esempio
  • 3.3 Conclusione
• 4 riferimenti

Qual è la carica nucleare efficace?

Quando è un atomo che ha un solo elettrone (tipo di idrogeno), questo singolo elettrone percepisce la carica positiva netta del nucleo. Al contrario, quando un atomo ha più di un elettrone, viene vissuta l'attrazione di tutti gli elettroni esterni verso il nucleo e, simultaneamente, la repulsione tra questi elettroni.

In generale, si dice che maggiore è la carica nucleare effettiva di un elemento, maggiori sono le forze attrattive tra gli elettroni e il nucleo.

Allo stesso modo, più grande è questo effetto, minore è l'energia che appartiene all'orbitale dove si trovano questi elettroni esterni.

Per la maggior parte degli elementi del gruppo principale (chiamati anche elementi rappresentativi) questa proprietà aumenta da sinistra a destra, ma diminuisce dall'alto verso il basso nella tavola periodica.

Per calcolare il valore della carica nucleare effettiva di un elettrone (Z_eff o Z *) viene utilizzata la seguente equazione proposta da Slater:

Z * = Z - S

Z * si riferisce alla carica nucleare effettiva.

Z è il numero di protoni presenti nel nucleo dell'atomo (o il numero atomico).

S è il numero medio di elettroni che si trovano tra il nucleo e l'elettrone che si sta studiando (numero di elettroni che non sono valenza).

Efficace carico di potassio nucleare

Il potassio è un metallo alcalino appartenente al primo gruppo della tavola periodica. Ha una bassa energia di ionizzazione, quindi ha un'enorme facilità di perdere l'unico elettrone presente nel suo strato esterno. Inoltre, ha 19 elettroni attorno al suo nucleo, quindi il suo numero atomico (Z) è 19.

Ciò implica che, avendo 19 protoni nel suo nucleo, la sua carica nucleare è +19. Mentre parliamo di un atomo neutro, questo significa che ha lo stesso numero di protoni ed elettroni (19).

In questo ordine di idee, abbiamo che l'effettiva carica nucleare del potassio è calcolata mediante un'operazione aritmetica, sottraendo il numero di elettroni interni dalla sua carica nucleare come espresso di seguito:

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

In altre parole, l'elettrone di valenza è protetto da 2 elettroni dal primo livello (più vicino al nucleo), 8 elettroni dal secondo livello e 8 elettroni dal terzo e penultimo livello; cioè, questi 18 elettroni esercitano un effetto schermante che protegge l'ultimo elettrone dalle forze esercitate dal nucleo su di esso.

Come si può vedere, il valore della carica nucleare effettiva di un elemento può essere determinato dal suo numero di ossidazione. Va notato che per un elettrone specifico (a qualsiasi livello di energia), il calcolo del carico nucleare effettivo è diverso.

Ha spiegato esempi di efficace carico di potassio nucleare

Di seguito sono riportati due esempi per calcolare l'effettiva carica nucleare percepita da un elettrone di valenza determinato in un atomo di potassio.

- Innanzitutto, la sua configurazione elettronica è espressa nel seguente ordine: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4F) (5s, 5p), e così via.

- Nessun elettrone a destra del gruppo (ns, np) contribuisce al calcolo.

- Ogni elettrone nel gruppo (ns, np) contribuisce a 0,35. Ogni elettrone del livello (n-1) contribuisce a 0,85.

- Ogni elettrone di livello (n-2) o inferiore contribuisce a 1.00.

- Quando l'elettrone protetto si trova in un gruppo (nd) o (nF), ogni elettrone di un gruppo alla sinistra del gruppo (nd) o (nF) contribuisce a 1.00.

Quindi, il calcolo inizia:

Primo esempio

Nel caso in cui l'unico elettrone dello strato più esterno dell'atomo si trovi nell'orbitale 4s, puoi determinare la tua carica nucleare efficace nel modo seguente:

(1s²) (2s²2p⁵) (3s²3p⁶) (3d⁶) (4s¹)

Viene calcolata la media di elettroni che non appartengono al livello più esterno:

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

Avendo il valore di S, procediamo a calcolare Z *:

Z * = 19.00 - 16.80 = 2.20

Secondo esempio

In questo secondo caso l'unico elettrone di valenza si trova nell'orbitale 4s. Puoi determinare la tua carica nucleare efficace allo stesso modo:

(1s²) (2s²2p⁶) (3s²3p⁶) (3d¹)

Di nuovo, viene calcolata la media degli elettroni di non valenza:

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

Infine, con il valore di S, Z * può essere calcolato:

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

conclusione

Facendo un confronto tra i risultati precedenti, si può vedere che l'elettrone presente nell'orbitale 4sè attratto dal nucleo dell'atomo da forze maggiori di quelle che attraggono l'elettrone che si trova nell'orbitale 3d. Pertanto, l'elettrone nell'orbitale 4s Ha un'energia inferiore rispetto all'orbitale 3d.

Quindi, si conclude che un elettrone può essere localizzato nell'orbitale 4s nel suo stato fondamentale, mentre nell'orbitale 3d È in uno stato eccitato.

riferimenti

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chimica. Nona edizione (McGraw-Hill).
3. Sanderson, R. (2012). Energia chimica e obbligazioni. Recuperato da books.google.co.ve
4. Facer. G. (2015). Studente di Edexcel A Level Chemistry di George Facer - Libro 1. Recupero da books.google.co.ve
5. Raghavan, P. S. (1998). Concetti e problemi nella chimica inorganica. Recuperato da books.google.co.ve