Cómo calcular la carga Nuclear efectiva

07/26/2011 by admin

Cómo calcular la carga Nuclear efectiva

Carga nuclear efectiva se refiere a la carga sentida por los electrones más externo (Valencia) de un átomo del multi-electrón teniendo en cuenta el número de electrones que rodean el núcleo de protección. La fórmula para calcular la carga nuclear efectiva para un electrón solo es "Z = Z - S", donde Z es la carga nuclear efectiva, Z es el número de protones en el núcleo, y S es la cantidad promedio de densidad de electrones entre el núcleo y el electrón que están resolviendo.

Por ejemplo, puede utilizar esta fórmula para encontrar la carga nuclear efectiva para un electrón en el litio, específicamente el "2s" electrón.

Instrucciones

• Determinar que el valor de Z. Z es el número de protones en el núcleo del átomo, que determina la carga positiva del núcleo. El número de protones en el núcleo de un átomo es también conocido como el número atómico, que puede encontrarse en la tabla periódica de elementos.

En el ejemplo, el valor de Z para el litio es de 3.

• Encontrar el valor de S usando las reglas de Slater, que proporcionan valores numéricos para el concepto de carga nuclear efectiva. Esto se puede lograr escribir la configuración electrónica del elemento en el siguiente orden y agrupaciones: (1s) (2s, 2P) (3s, 3P) (3d) (4s, 4P) (4D), (4f), (5s, 5p), (5d), (5f), etc.. Los números en esta configuración corresponden al nivel de la cáscara de los electrones en el átomo (a qué distancia son los electrones del núcleo) y las letras corresponden a la forma dada de la órbita de un electrón. En términos simplificados, "s" es una forma esférica orbital "p" se asemeja a una figura 8 con dos lóbulos, "d" se asemeja a una figura 8 con un anillo alrededor del centro y "f" se asemeja a dos figura 8s que atraviesan mutuamente.

En el ejemplo, el litio tiene tres electrones y la configuración electrónica se ve así: (1s) 2, (2s) 1, lo que significa hay dos electrones en el primer nivel de la shell, con esféricas orbitales y un electrón (el foco de este ejemplo) en el segundo nivel de la cáscara, también con forma esférica.

• Asignar un valor a los electrones según su nivel de shell y orbital forma. Electrones en una órbita "s" o "p" en la misma cáscara que el electrón que está solución contribuyen 0.35, electrones en una "s" o contribuir con orbital "p" en el nivel de energía una cáscara más baja 0,85, y electrones en una "s" o "p" inferior y orbital en niveles de energía de cáscaras dos contribuyan 1. Electrones en un "d" o "f" orbital en la misma cáscara que el electrón que está calculando contribuyen 0.35, y electrones en un "d" o "f" orbital en todos los niveles de energía inferiores contribuyan 1. Electrones en cáscaras más altos que el electrón que está resolviendo no contribuyan a la protección.

En el ejemplo, hay dos electrones en la cáscara que es un nivel de energía inferior a la cáscara del electrón que está resolviendo, y ambos tienen orbitales "s". Según las reglas de Slater, estos dos electrones contribuyen 0.85. No incluyen el valor de los electrones que están resolviendo.

• Calcular el valor de S sumando los números asignados a cada electrón usando las reglas de Slater.

Para nuestro ejemplo, S es igual a 1.7 (la suma de los valores de los dos electrones que estamos contando)

• Resta S de Z para encontrar la carga nuclear efectiva, Z *.

En el ejemplo con un átomo de litio, Z es igual a 3 (el número atómico del litio) y S es igual a 1.7. Cambiando las variables en la fórmula a los valores correctos para el ejemplo, se convierte en Z = 3-1, 7. El valor de Z (y así la carga nuclear efectiva de los 2 electrones en un átomo de litio) es 1.3.