Effektiv kjernebelastning av kalium i hva den består av (med eksempler)



den effektiv atomkaliumbelastning er +1. Den effektive atomladningen er den totale positive ladningen som et elektron som tilhører et atom med mer enn en elektron. Uttrykket "effektivt" beskriver skjermingseffekten som utøves av elektroner nær kjernen, fra dens negative ladning, for å beskytte elektroner fra høyere orbitaler.

Denne egenskapen har et direkte forhold til andre egenskaper av elementene, som deres atomdimensjoner eller deres disposisjon for å danne ioner. På denne måten gir begrepet effektiv kjernefysisk ladning en større forståelse for konsekvensene av beskyttelsen som er tilstede i elementernes periodiske egenskaper.

Videre er de atomer som har mer enn ett elektron -es si, i atomer polielectrónicos- eksistensen av skjermingen av elektroner forårsaker en reduksjon av kreftene eksisterende elektrostatisk tiltrekning mellom protonene (positivt ladede partikler) fra atomkjernen og elektronene i ytre nivåer.

I motsetning til den kraften som elektroner støter på i atomene som betraktes som polyelektronikk, motvirker effektene av attraktive krefter som utøves av kjernen på disse partiklene med motsatt ladning.

index

  • 1 Hva er den effektive atombelastningen??
  • 2 Effektiv atomkaliumbelastning
  • 3 Forklart eksempler på effektiv kjernefylling av atom
    • 3.1 Første eksempel
    • 3.2 Andre eksempel
    • 3.3 Konklusjon
  • 4 referanser

Hva er den effektive atombelastningen??

Når det er et atom som bare har en elektron (hydrogen type), oppfatter denne enkle elektronen netto positiv ladning av kjernen. Omvendt, når et atom som har mer enn en elektrontiltrekkende alle ytre elektroner til kjernen er erfarne og samtidig avstøtning mellom elektronene.

Generelt sies det at jo større effektiv kjernefysisk ladning av et element, jo større er de attraktive kreftene mellom elektronene og kjernen..

På samme måte er jo større denne effekten, jo lavere er energien som tilhører orbitalet hvor disse ytre elektronene befinner seg.

For de fleste av elementene i hovedgruppen (også kalt representative elementer) øker denne eiendommen fra venstre til høyre, men faller fra topp til bunn i det periodiske bordet.

For å beregne verdien av den effektive atomladningen av et elektron (Zeff eller Z *) brukes følgende ligning foreslått av Slater: 

Z * = Z - S

Z * refererer til den effektive atombelastningen.

Z er antallet protoner som er tilstede i atomkernen (eller atomnummeret).

S er det gjennomsnittlige antallet elektroner som er mellom kjernen og elektronen som blir studert (antall ikke-valenselektroner).

Effektiv atomkaliumbelastning

Ovennevnte innebærer at, med 19 protoner i sin kjernekapsel, er dets nukleare ladning +19. Når vi snakker om et nøytralt atom, betyr dette at det har samme antall protoner og elektroner (19).

I denne vene, har den effektive kjernefysisk ladning av kalium blir beregnet ved hjelp av en aritmetisk operasjon, ved å subtrahere fra den interne elektronatom ladning som angitt nedenfor:

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

Med andre ord, er det valenselektron beskyttet med to elektroner i det første nivået (nærmest kjernen), det andre nivået 8 elektroner og 8 elektroner enn den tredje og nest siste nivå; det vil si, disse 18 elektronene utøver en skjermende effekt som beskytter den siste elektronen fra de krefter som utøves av kjernen på den.

Som det kan ses, kan verdien av den effektive atombelastningen av et element etableres ved dets oksidasjonsnummer. Det skal bemerkes at for en bestemt elektron (på noe energinivå) er beregningen av den effektive atombelastningen forskjellig.

Forklarte eksempler på effektiv kjernefylling av atom

Nedenfor er to eksempler for å beregne den effektive atomladningen oppfattet av et valenselektron bestemt i et kaliumatom.

- For det første uttrykkes den elektroniske konfigurasjonen i følgende rekkefølge: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4F) (5s, 5p), og så videre.

- Ingen elektron til høyre for gruppen (ns, np) bidrar til beregningen.

- Hver elektron i gruppen (ns, np) bidrar med 0,35. Hver elektron av nivået (n-1) bidrar til 0,85.

- Hvert elektronnivå (n-2) eller lavere bidrar til 1,00.

- Når den beskyttede elektronen er i en gruppe (nd) eller (nF), hver elektron av en gruppe til venstre for gruppen (nd) eller (nF) bidrar med 1,00.

Således begynner beregningen:

Første eksempel

I tilfelle at den eneste elektronen i det ytre laget av atomet er i orbitalet 4s, Du kan bestemme effektiv kjernefysisk ladning på følgende måte:

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

Gjennomsnittet av elektroner som ikke tilhører det mest eksterne nivå beregnes da:

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

Å ha verdien av S, fortsetter å beregne Z *:

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

Andre eksempel

I dette andre tilfellet finnes det eneste valenselektron i orbital 4s. Du kan bestemme effektiv kjernefysisk ladning på samme måte:

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

Igjen beregnes gjennomsnittet av ikke-valenselektroner:

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

Til slutt, med verdien av S, kan vi beregne Z *:

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

konklusjon

Sammenligning av de tidligere resultatene, kan det observeres at elektronen er tilstede i orbitalet 4s er tiltrukket av atomets kjernekraft av krefter som er større enn de som tiltrekker elektronen som ligger i orbitalen 3d.  Derfor er elektronen i orbitalet 4s Den har en lavere energi enn orbitalet 3d.

Dermed konkluderes det med at et elektron kan ligge i orbitalet 4s i sin bakken tilstand, mens i orbital 3d er i en spennende tilstand.

referanser

  1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Hentet fra en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kjemi. Ninth edition (McGraw-Hill).
  3. Sanderson, R. (2012). Kjemiske Obligasjoner og Obligasjoner Energi. Hentet fra books.google.co.ve
  4. Forhøster. G. (2015). George Facers Edexcel A Level Chemistry Student - Book 1. Hentet fra books.google.com
  5. Raghavan, P. S. (1998). Konsepter og problemer i uorganisk kjemi. Hentet fra books.google.co.ve