Effectieve nucleaire lading van kalium in wat het is (met voorbeelden)

de effectieve nucleaire kaliumbelasting is +1. De effectieve nucleaire lading is de totale positieve lading die een elektron is dat behoort tot een atoom met meer dan één elektron. De uitdrukking "effectief" beschrijft het afschermende effect dat wordt uitgeoefend door elektronen nabij de kern, van de negatieve lading ervan, om elektronen te beschermen tegen hogere orbitalen.

Deze eigenschap heeft een directe relatie met andere kenmerken van de elementen, zoals hun atomaire dimensies of hun aard om ionen te vormen. Op deze manier verschaft het begrip effectieve nucleaire lading een beter begrip van de gevolgen van de bescherming die aanwezig is in de periodieke eigenschappen van de elementen.

Bovendien produceert in atomen die meer dan één elektron hebben - dat wil zeggen, in poly-elektronische atomen - het bestaan ​​van de afscherming van elektronen een afname in de elektrostatische aantrekingskrachten tussen de protonen (positief geladen deeltjes) van de kern van het atoom en de elektronen in buitenste niveaus.

Daarentegen, de kracht waarmee elektronen afstoten in de atomen beschouwd polyelectronics tegengaan de effecten van aantrekkende krachten uitgeoefend door de kern op deze deeltjes met tegengestelde lading.

index

• 1 Wat is de effectieve nucleaire belasting??
• 2 Effectieve nucleaire kaliumbelasting
• 3 Toelichte voorbeelden van effectieve nucleaire kaliumbelasting
  • 3.1 Eerste voorbeeld
  • 3.2 Tweede voorbeeld
  • 3.3 Conclusie
• 4 Referenties

Wat is de effectieve nucleaire lading??

Wanneer het een atoom is dat slechts één elektron (waterstoftype) heeft, neemt dit enkele elektron de netto positieve lading van de kern waar. Aan de andere kant, wanneer een atoom meer dan één elektron heeft, wordt de aantrekking van alle externe elektronen naar de kern ervaren en gelijktijdig de afstoting tussen deze elektronen.

In het algemeen wordt gezegd dat hoe groter de effectieve nucleaire lading van een element, hoe groter de aantrekkingskracht tussen de elektronen en de kern..

Op dezelfde manier, hoe groter dit effect is, des te lager is de energie behorende tot de orbitaal waar deze buitenste elektronen zich bevinden.

Voor de meeste elementen van de hoofdgroep (ook wel representatieve elementen genoemd) neemt deze eigenschap van links naar rechts toe, maar neemt van boven naar beneden af ​​in het periodiek systeem.

Om de waarde van de effectieve kernlading van een elektron te berekenen (Z_eff of Z *) de volgende door Slater voorgestelde vergelijking wordt gebruikt: 

Z * = Z - S

Z * verwijst naar de effectieve nucleaire lading.

Z is het aantal protonen dat aanwezig is in de kern van het atoom (of het atoomnummer).

S is het gemiddelde aantal elektronen dat zich tussen de kern en het elektron bevindt dat wordt bestudeerd (aantal niet-valentie-elektronen).

Effectieve nucleaire kaliumbelasting

Het bovenstaande impliceert dat, met 19 protonen in zijn kern, de nucleaire lading +19 is. Als we het hebben over een neutraal atoom, betekent dit dat het hetzelfde aantal protonen en elektronen heeft (19).

In deze volgorde van ideeën hebben we dat de effectieve nucleaire lading van kalium wordt berekend door een rekenkundige bewerking, door het aantal interne elektronen af ​​te trekken van de kernlading zoals hieronder weergegeven:

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

Met andere woorden, het valentie-elektron wordt beschermd door 2 elektronen vanaf het eerste niveau (het dichtst bij de kern), 8 elektronen vanaf het tweede niveau en 8 elektronen vanaf het derde en voorlaatste niveau; dat wil zeggen, deze 18 elektronen oefenen een afschermend effect uit dat het laatste elektron beschermt tegen de krachten die worden uitgeoefend door de kern erop.

Zoals te zien is, kan de waarde van de effectieve nucleaire lading van een element worden vastgesteld aan de hand van het oxidatiegetal. Opgemerkt moet worden dat voor een specifiek elektron (op elk energieniveau), de berekening van de effectieve nucleaire belasting anders is.

Voorbeelden van effectieve nucleaire kaliumbelasting

Hieronder staan ​​twee voorbeelden om de effectieve nucleaire lading te berekenen die wordt waargenomen door een valentie-elektron bepaald in een kaliumatoom.

- Ten eerste wordt de elektronische configuratie uitgedrukt in de volgende volgorde: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4F) (5s, 5p), enzovoort.

- Geen elektron rechts van de groep (nrs, np) draagt ​​bij aan de berekening.

- Elk elektron in de groep (nrs, np) draagt ​​bij aan 0,35. Elk elektron van het niveau (n-1) draagt ​​0.85 bij.

- Elk elektronniveau (n-2) of lager draagt ​​bij tot 1,00.

- Wanneer het beschermde elektron zich in een groep bevindt (nrd) of (nF), elk elektron van een groep links van de groep (nrd) of (nF) draagt ​​1,00 bij.

Dus de berekening begint:

Eerste voorbeeld

In het geval dat het enige elektron van de buitenste laag van het atoom in de orbitaal 4 iss, U kunt uw effectieve nucleaire lading op de volgende manier bepalen:

(1s²) (2s²2p⁵) (3s²3p⁶) (3d⁶) (4s¹)

Het gemiddelde van elektronen die niet tot het meest externe niveau behoren, wordt vervolgens berekend:

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

Als we de waarde van S hebben, gaan we verder met het berekenen van Z *:

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

Tweede voorbeeld

In dit tweede geval wordt het enige valentie-elektron gevonden in de orbitaal 4s. U kunt uw effectieve nucleaire lading op dezelfde manier bepalen:

(1s²) (2s²2p⁶) (3s²3p⁶) (3d¹)

Opnieuw wordt het gemiddelde van niet-valentie-elektronen berekend:

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

Eindelijk, met de waarde van S, kunnen we Z * berekenen:

Z * = 19.00 - 18.00 = 1.00

conclusie

Als we de eerdere resultaten vergelijken, kan worden opgemerkt dat het elektron in de orbitaal 4 aanwezig iss wordt aangetrokken door de kern van het atoom door krachten die groter zijn dan die welke het elektron aantrekken dat zich in de orbitaal 3 bevindtd.  Daarom is het elektron in de orbitaal 4s Het heeft een lagere energie dan de orbitaal 3d.

Aldus wordt geconcludeerd dat een elektron zich in de orbitaal 4 kan bevindens in de grondtoestand, terwijl in orbitaal 3d is in een opgewonden staat.

referenties

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemie. Negende editie (McGraw-Hill).
3. Sanderson, R. (2012). Chemische obligaties en obligaties Energie. Opgehaald uit books.google.co.ve
4. Facer. G. (2015). George Facer's Edexcel A Level Chemistry Student - Boek 1. Teruggevonden van books.google.com
5. Raghavan, P. S. (1998). Concepten en problemen in de anorganische chemie. Opgehaald uit books.google.co.ve