Efektívne jadrové zaťaženie draslíka v tom, čo obsahuje (s príkladmi)

účinné jadrové zaťaženie draslíkom je +1. Efektívny jadrový náboj je celkový kladný náboj, ktorý elektrón patrí k atómu s viac ako jedným elektrónom. Výraz "účinný" opisuje tieniaci účinok, ktorý vyvíjajú elektróny v blízkosti jadra, od jeho záporného náboja, na ochranu elektrónov pred vyššími orbitálmi..

Táto vlastnosť má priamy vzťah s inými vlastnosťami prvkov, ako sú ich atómové rozmery alebo ich dispozícia na vytvorenie iónov. Týmto spôsobom pojem efektívneho jadrového náboja poskytuje lepšie pochopenie dôsledkov ochrany prítomnej v periodických vlastnostiach prvkov..

Okrem toho v atómoch, ktoré majú viac ako jeden elektrón - to znamená v polyelektronických atómoch - existencia tienenia elektrónov spôsobuje pokles elektrostatických príťažlivých síl medzi protónmi (pozitívne nabitými časticami) jadra atómu. a elektróny vo vonkajších úrovniach.

Naproti tomu sila, ktorou elektróny odpudzujú atómy považované za polyelektroniku, pôsobí proti účinkom atraktívnych síl vyvíjaných jadrom na tieto častice s opačným nábojom.

index

• 1 Čo je účinné jadrové zaťaženie??
• 2 Účinná záťaž jadrového draslíka
• 3 Vysvetlené príklady účinného zavádzania jadrového draslíka
  • 3.1 Prvý príklad
  • 3.2 Druhý príklad
  • 3.3 Záver
• 4 Odkazy

Aká je účinná jadrová záťaž??

Keď je to atóm, ktorý má len jeden elektrón (typ vodíka), tento jediný elektrón vníma čistý kladný náboj jadra. Na druhej strane, keď má atóm viac ako jeden elektrón, príťažlivosť všetkých vonkajších elektrónov smerom k jadru je zakúsená a súčasne odpudzovanie medzi týmito elektrónmi.

Vo všeobecnosti sa hovorí, že čím väčší je účinný jadrový náboj prvku, tým väčšie sú príťažlivé sily medzi elektrónmi a jadrom..

Čím väčší je tento efekt, tým nižšia je energia patriaca k orbitálu, kde sa tieto vonkajšie elektróny nachádzajú.

Pre väčšinu prvkov hlavnej skupiny (nazývaných aj reprezentatívne prvky) sa táto vlastnosť zväčšuje zľava doprava, ale v periodickej tabuľke sa znižuje zhora nadol.

Vypočítať hodnotu účinného jadrového náboja elektrónu (Z_eff alebo Z *) používa sa nasledujúca rovnica navrhnutá Slaterom: 

Z * = Z-S

Z * znamená účinné jadrové zaťaženie.

Z je počet protónov prítomných v jadre atómu (alebo atómové číslo).

S je priemerný počet elektrónov, ktoré sú medzi jadrom a elektrónom, ktorý sa študuje (počet nevalenčných elektrónov).

Účinná záťaž jadrového draslíka

Z uvedeného vyplýva, že s 19 protónmi v jadre je jadrový náboj +19. Keď hovoríme o neutrálnom atóme, znamená to, že má rovnaký počet protónov a elektrónov (19).

V tomto poradí myšlienok máme, že účinný jadrový náboj draslíka sa vypočíta aritmetickou operáciou, odčítaním počtu vnútorných elektrónov od jeho jadrového náboja, ako je uvedené nižšie:

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

Inými slovami, valenčný elektrón je chránený 2 elektrónmi z prvej úrovne (najbližšie k jadru), 8 elektrónmi z druhej úrovne a 8 elektrónmi z tretej a predposlednej úrovne; to znamená, že týchto 18 elektrónov má ochranný účinok, ktorý chráni posledný elektrón pred silami, ktoré naňho pôsobí jadro.

Ako je možné vidieť, hodnota účinného jadrového náboja prvku môže byť stanovená jeho oxidačným číslom. Treba poznamenať, že pre konkrétny elektrón (pri akejkoľvek energetickej úrovni) je výpočet efektívnej jadrovej záťaže odlišný.

Vysvetlené príklady účinného zavádzania jadrového draslíka

Nižšie sú uvedené dva príklady na výpočet účinného jadrového náboja vnímaného valenčným elektrónom určeným v atóme draslíka.

- Po prvé, jeho elektronická konfigurácia je vyjadrená v nasledujúcom poradí: (1)s) (2)s, 2p) (3)s, 3p) (3)d) (4)s, 4p) (4)d) (4)F) (5)s, 5p), a tak ďalej.

- Žiadny elektrón napravo od skupiny (ns, np) prispieva k výpočtu.

- Každý elektrón v skupine (ns, np) prispieva 0,35. Každý elektrón úrovne (n-1) prispieva 0,85.

- Každá úroveň elektrónov (n-2) alebo nižšia prispieva 1,00.

- Keď je chránený elektrón v skupine (nd) alebo (nF), každý elektrón skupiny vľavo od skupiny (nd) alebo (nF) prispieva 1,00.

Výpočet teda začína:

Prvý príklad

V prípade, že jediný elektrón najvzdialenejšej vrstvy atómu je v orbitáli 4s, Účinný poplatok za jadrovú energiu môžete určiť nasledujúcim spôsobom:

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

Potom sa vypočíta priemer elektrónov, ktoré nepatria k najviac vonkajšej úrovni:

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

S hodnotou S pokračujeme pre výpočet Z *:

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

Druhý príklad

V tomto druhom prípade sa jediný valenčný elektrón nachádza v orbitáli 4s. Svoj efektívny jadrový poplatok môžete určiť rovnakým spôsobom:

(1s²) (2)s²2p⁶) (3)s²3p⁶) (3)d¹)

Opäť sa vypočíta priemer nevalenčných elektrónov:

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

Nakoniec, s hodnotou S, môžeme vypočítať Z *:

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

záver

Ak porovnáme predchádzajúce výsledky, možno pozorovať, že elektrón prítomný v obežnej dráhe 4s je priťahovaný k jadru atómu silami, ktoré sú väčšie ako sily, ktoré priťahujú elektrón, ktorý sa nachádza v orbitáli 3d.  Preto je elektrón v orbitáli 4s Má nižšiu energiu ako orbitál 3d.

Preto sa dospelo k záveru, že elektrón sa môže nachádzať v orbitáli 4s vo svojom základnom stave, zatiaľ čo v orbitáli 3d je v vzrušenom stave.

referencie

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Zdroj: en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chémia. Deviate vydanie (McGraw-Hill).
3. Sanderson, R. (2012). Chemické dlhopisy a dlhopisy Energia. Zdroj: books.google.co.ve
4. Krájač. G. (2015). Edexcel George Facera Študent úrovne chémie - kniha 1. Zdroj: books.google.com
5. Raghavan, P. S. (1998). Koncepty a problémy v anorganickej chémii. Zdroj: books.google.co.ve