Beban Potensial Nuklear Berkesan dalam Apa Ia Terdiri (Dengan Contoh)

The beban potassium nuklear yang berkesan adalah +1. Caj nuklear yang berkesan adalah jumlah tuduhan positif bahawa suatu elektron yang dimiliki oleh atom dengan lebih daripada satu elektron. Ungkapan "berkesan" menerangkan kesan perisai yang dikenakan oleh elektron berhampiran nukleus, dari cas negatifnya, untuk melindungi elektron dari orbital yang lebih tinggi.

Harta ini mempunyai hubungan langsung dengan ciri-ciri lain unsur-unsur, seperti dimensi atom mereka atau disposisi mereka untuk membentuk ion. Dengan cara ini, tanggapan caj nuklear yang berkesan memberikan pemahaman yang lebih besar tentang akibat perlindungan yang ada dalam sifat berkala unsur-unsur.

Di samping itu, dalam atom yang mempunyai lebih daripada satu elektron - iaitu, dalam atom polietetik - kewujudan perisai elektron menghasilkan penurunan daya tarik elektrostatik antara proton (zarah bercas positif) nukleus atom dan elektron di luar.

Sebaliknya, daya yang melepaskan elektron dalam atom dianggap polyelectronics menangkis kesan-kesan daya yang menarik yang dikenakan oleh nukleus pada zarah-zarah ini dengan caj yang bertentangan.

Indeks

• 1 Apakah beban nuklear berkesan??
• 2 Beban kalium nuklear yang berkesan
• 3 Menjelaskan contoh pemuatan kalium nuklear yang berkesan
  • 3.1 Contoh pertama
  • 3.2 Contoh kedua
  • 3.3 Kesimpulan
• 4 Rujukan

Apakah beban nuklear yang berkesan??

Apabila ia adalah satu atom yang hanya mempunyai satu elektron (jenis hidrogen), elektron tunggal ini merasakan cas positif nukleus. Sebaliknya, apabila atom mempunyai lebih daripada satu elektron, daya tarikan semua elektron luaran ke arah nukleus berpengalaman dan, pada masa yang sama, penolakan antara elektron ini.

Secara umum, dikatakan bahawa semakin besar caj nuklear yang berkesan bagi suatu elemen, semakin besar daya tarikan antara elektron dan nukleus..

Dengan cara yang sama, semakin besar kesan ini, yang lebih rendah adalah tenaga kepunyaan orbit yang mana elektron luar ini terletak.

Bagi sebahagian besar elemen kumpulan utama (juga dikenali sebagai elemen perwakilan) harta ini meningkat dari kiri ke kanan, tetapi menurun dari atas ke bawah dalam jadual berkala.

Untuk mengira nilai caj nuklear berkesan sebuah elektron (Z_eff atau Z *) persamaan berikut yang dicadangkan oleh Slater digunakan: 

Z * = Z - S

Z * merujuk kepada beban nuklear yang berkesan.

Z ialah bilangan proton yang terdapat dalam nukleus atom (atau nombor atom).

S adalah bilangan elektron yang purata antara nukleus dan elektron yang sedang dikaji (bilangan elektron bukan valens).

Beban potassium nuklear yang berkesan

Di atas menunjukkan bahawa, mempunyai 19 proton dalam nukleusnya, caj nuklearnya ialah +19. Seperti yang kita katakan tentang atom neutral, ini bermakna bahawa ia mempunyai bilangan proton dan elektron yang sama (19).

Dalam urutan ide ini, kita mempunyai bahawa caj nuklear kalium yang berkesan dikira oleh operasi aritmetik, dengan menolak bilangan elektron dalaman daripada caj nuklearnya seperti yang dinyatakan di bawah:

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

Dengan kata lain, elektron valensi dilindungi oleh 2 elektron dari peringkat pertama (paling dekat dengan nukleus), 8 elektron dari peringkat kedua dan 8 elektron dari peringkat ketiga dan kedua; iaitu, 18 elektron ini mempunyai kesan perisai yang melindungi elektron terakhir dari daya yang dikenakan oleh nukleus di atasnya.

Seperti yang dapat dilihat, nilai cas nuklear yang berkesan bagi satu elemen boleh ditubuhkan dengan nombor pengoksidaannya. Perlu diingatkan bahawa untuk suatu elektron tertentu (di mana-mana peringkat tenaga), pengiraan beban nuklear yang berkesan adalah berbeza.

Contoh yang dijelaskan mengenai pemuatan kalium nuklear yang berkesan

Berikut adalah dua contoh untuk mengira caj nuklear berkesan yang dilihat oleh elektron valens yang ditentukan dalam atom kalium.

- Pertama, konfigurasi elektroniknya dinyatakan dalam susunan berikut: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p), dan sebagainya.

- Tiada elektron di sebelah kanan kumpulan (ns, np) menyumbang kepada pengiraan.

- Setiap elektron dalam kumpulan (ns, np) menyumbang 0.35. Setiap elektron tahap (n-1) menyumbang 0.85.

- Setiap peringkat elektron (n-2) atau lebih rendah menyumbang 1.00.

- Apabila elektron terlindung berada dalam kumpulan (nd) atau (nf), setiap elektron kumpulan di sebelah kiri kumpulan (nd) atau (nf) menyumbang 1.00.

Oleh itu, pengiraan bermula:

Contoh pertama

Dalam kes bahawa satu-satunya elektron lapisan luar atom adalah di orbit 4s, Anda boleh menentukan caj nuklear anda yang berkesan dengan cara berikut:

(1s²) (2s²2p⁵) (3s²3p⁶) (3d⁶) (4s¹)

Purata elektron yang tidak termasuk tahap paling luaran dikira:

S = (8 x (0.85)) + (10 x 1.00)) = 16.80

Memiliki nilai S, kami teruskan untuk mengira Z *:

Z * = 19.00 - 16.80 = 2.20

Contoh kedua

Dalam kes kedua ini elektron valensi hanya terdapat dalam orbit 4s. Anda boleh menentukan caj nuklear anda dengan cara yang sama:

(1s²) (2s²2p⁶) (3s²3p⁶) (3d¹)

Sekali lagi, purata elektron bukan valensi dikira:

S = (18 x (1,00)) = 18.00

Akhirnya, dengan nilai S, kita boleh mengira Z *:

Z * = 19.00 - 18.00 = 1.00

Kesimpulannya

Membuat perbandingan keputusan sebelumnya, dapat dilihat bahwa elektron hadir di orbital 4s tertarik kepada nukleus atom dengan kekuatan lebih besar daripada yang menarik elektron yang terletak di orbit 3d.  Oleh itu, elektron dalam orbit 4s Ia mempunyai tenaga yang lebih rendah daripada orbit 3d.

Oleh itu, disimpulkan bahawa sebuah elektron boleh terletak di orbital 4s dalam keadaan dasarnya, semasa di orbit 3d berada dalam keadaan teruja.

Rujukan

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Diambil dari en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kimia Edisi ke sembilan (McGraw-Hill).
3. Sanderson, R. (2012). Bon Kimia dan Obligasi Tenaga. Diperoleh dari books.google.com
4. Facer G. (2015). Pelajar Kimia Tahap Edexcel George Facer - Buku 1. Diperoleh dari books.google.com
5. Raghavan, P. S. (1998). Konsep dan Masalah dalam Kimia Bukan Organik. Diperoleh dari books.google.com