Carga Nuclear Eficaz de Potássio no Que Ele Consiste (Com Exemplos)

O carga de potássio nuclear efetiva é +1. A carga nuclear efetiva é a carga positiva total percebida por um elétron que pertence a um átomo com mais de um elétron. O termo "eficaz" descreve o efeito de proteção exercido pelos elétrons próximos ao núcleo, a partir de sua carga negativa, para proteger os elétrons dos orbitais superiores.

Essa propriedade tem uma relação direta com outras características dos elementos, tais como suas dimensões atômicas ou sua disposição para formar íons. Desta forma, a noção de carga nuclear efetiva fornece uma maior compreensão das conseqüências da proteção presente nas propriedades periódicas dos elementos.

Além disso, os átomos que têm mais do que um -es electrões dizer, em átomos de polielectrónicos- a existência de blindagem de electrões provoca uma diminuição das forças de atracção electrostática existentes entre protões (partículas carregadas positivamente) do núcleo atómico e os elétrons nos níveis externos.

Em contraste, a força com que repelem electrões nos átomos considerados em electrões neutralizar os efeitos das forças de atracção exercida pelo núcleo sobre essas partículas com carga oposta.

Índice

• 1 Qual é a carga nuclear efetiva?
• 2 Carga efetiva de potássio nuclear
• 3 Exemplos explicados de carga efetiva de potássio nuclear
  • 3.1 Primeiro exemplo
  • 3.2 Segundo exemplo
  • 3.3 Conclusão
• 4 referências

Qual é a carga nuclear efetiva?

Quando é um átomo que tem apenas um elétron (tipo hidrogênio), esse único elétron percebe a carga positiva líquida do núcleo. Por outro lado, quando um átomo possui mais do que um electrão atraindo todos os electrões externos para a repulsão de núcleo entre estes electrões é experiente e, simultaneamente.

Em geral, diz-se que quanto maior a carga nuclear efetiva de um elemento, maiores são as forças atrativas entre os elétrons e o núcleo.

Da mesma forma, quanto maior esse efeito, menor é a energia pertencente ao orbital onde esses elétrons externos estão localizados.

Para a maioria dos elementos do grupo principal (também chamados de elementos representativos) esta propriedade é aumentada a partir da esquerda para a direita, mas diminui de cima para baixo na tabela periódica.

Para calcular o valor da carga nuclear efetiva de um elétron (Z_eff ou Z *) é utilizada a seguinte equação proposta por Slater:

Z * = Z - S

Z * refere-se à carga nuclear efetiva.

Z é o número de prótons presentes no núcleo do átomo (ou o número atômico).

S é o número médio de elétrons que estão entre o núcleo e o elétron que está sendo estudado (número de elétrons que não são valência).

Carga efetiva de potássio nuclear

O potássio é um metal alcalino pertencente ao primeiro grupo da tabela periódica. Tem uma baixa energia de ionização, por isso tem uma enorme facilidade para perder o único elétron presente em sua camada externa. Além disso, tem 19 elétrons ao redor de seu núcleo, então seu número atômico (Z) é 19.

Isso implica que, tendo 19 prótons em seu núcleo, sua carga nuclear é de +19. Como falamos de um átomo neutro, isso significa que ele tem o mesmo número de prótons e elétrons (19).

Nesse sentido, ele tem a carga nuclear eficaz de potássio é calculada por uma operação aritmética, por subtracção a partir da sua carga nuclear de electrões interno, tal como indicado abaixo:

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

Em outras palavras, a electrões de valência é protegido por dois electrões do primeiro nível (o mais próximo do núcleo), o segundo nível 8 electrões e 8 electrões durante o terceiro e penúltimo nível; isto é, esses 18 elétrons exercem um efeito de proteção que protege o último elétron das forças exercidas pelo núcleo sobre ele.

Como pode ser visto, o valor da carga nuclear efetiva de um elemento pode ser estabelecido pelo seu número de oxidação. Deve-se notar que, para um elétron específico (em qualquer nível de energia), o cálculo da carga nuclear efetiva é diferente.

Exemplos explicados de carga de potássio nuclear efetiva

Abaixo estão dois exemplos para calcular a carga nuclear efetiva percebida por um elétron de valência determinado em um átomo de potássio.

- Primeiro, sua configuração eletrônica é expressa na seguinte ordem: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p), e assim por diante.

- Nenhum elétron à direita do grupo (nsnp) contribui para o cálculo.

- Cada elétron no grupo (nsnp) contribui com 0,35. Cada elétron do nível (n-1) contribui com 0,85.

- Cada elétron de nível (n-2) ou menor contribui com 1.00.

- Quando o elétron protegido está em um grupo (nd) ou (nf), cada elétron de um grupo à esquerda do grupo (nd) ou (nf) contribui com 1.00.

Assim, o cálculo começa:

Primeiro exemplo

No caso em que o único elétron da camada mais externa do átomo está no orbital 4s, você pode determinar sua carga nuclear efetiva da seguinte maneira:

(1s²) (2s²2p⁵) (3s²3p⁶) (3d⁶) (4s¹)

A média de elétrons não pertencentes ao nível mais externo é então calculada:

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

Tendo o valor de S, nós procedemos para calcular Z *:

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

Segundo exemplo

Neste segundo caso, o único elétron de valência é encontrado no orbital 4s. Você pode determinar sua carga nuclear efetiva da mesma maneira:

(1s²) (2s²2p⁶) (3s²3p⁶) (3d¹)

Mais uma vez, a média dos elétrons de não-valência é calculada:

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

Finalmente, com o valor de S, Z * pode ser calculado:

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

Conclusão

Fazendo uma comparação dos resultados anteriores, pode-se observar que o elétron presente no orbital 4sé atraído para o núcleo do átomo por forças maiores do que aquelas que atraem o elétron que está localizado no orbital.d. Portanto, o elétron no orbital 4s Tem uma energia menor que a orbital 3d.

Assim, conclui-se que um elétron pode ser localizado no orbital 4s em seu estado fundamental, enquanto no orbital 3d Ele está em um estado animado.

Referências

1. Wikipédia. (2018) Wikipédia. Obtido em en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Química Nona edição (McGraw-Hill).
3. Sanderson, R. (2012). Ligações químicas e energia de obrigações. Recuperado de books.google.co.ve
4. Facer G. (2015). Estudante de Química de Nível Edexcel de George Facer - Livro 1. Obtido em books.google.co.ve
5. Raghavan, P. S. (1998). Conceitos e Problemas em Química Inorgânica. Recuperado de books.google.co.ve