Wirksame nukleare Beladung von Kalium in dem, was es enthält (mit Beispielen)



Die effektive nukleare Kaliumbelastung ist +1. Die effektive Kernladung ist die gesamte positive Ladung, die von einem Elektron wahrgenommen wird, das zu einem Atom mit mehr als einem Elektron gehört. Der Begriff "effektiv" beschreibt den Abschirmungseffekt, der von Elektronen in der Nähe des Kerns aus seiner negativen Ladung ausgeübt wird, um Elektronen vor höheren Orbitalen zu schützen.

Diese Eigenschaft steht in direkter Beziehung zu anderen Eigenschaften der Elemente, wie ihren atomaren Dimensionen oder ihrer Anordnung zur Bildung von Ionen. Auf diese Weise liefert der Begriff der effektiven Kernladung ein besseres Verständnis der Folgen des Schutzes, der in den periodischen Eigenschaften der Elemente vorhanden ist.

Außerdem sagen die Atome, die mehr als ein Elektron -es aufweisen, Atome, die die Existenz von Abschirmung der Elektronen polielectrónicos- bewirkt eine Verringerung der Kräfte bestehende elektrostatische Anziehung zwischen Protonen (positiv geladene Teilchen) des Atomkerns und die Elektronen in den äußeren Ebenen.

Im Gegensatz dazu wirkt die Kraft, mit der Elektronen in Atomen als Polyelektronen abstoßen, den Wirkungen der Anziehungskräfte entgegen, die der Kern auf diese Teilchen mit entgegengesetzter Ladung ausübt.

Index

  • 1 Wie hoch ist die effektive nukleare Belastung?
  • 2 Effektive nukleare Kaliumbelastung
  • 3 Erklärte Beispiele für eine effektive nukleare Kaliumbelastung
    • 3.1 Erstes Beispiel
    • 3.2 Zweites Beispiel
    • 3.3 Fazit
  • 4 Referenzen

Was ist die effektive Kernladung?

Wenn es ein Atom ist, das nur ein Elektron hat (Wasserstofftyp), nimmt dieses einzelne Elektron die positive Nettoladung des Kerns wahr. Im Gegensatz dazu, wenn ein Atom mehr als ein Elektron hat, wird die Anziehung aller externen Elektronen in Richtung des Kerns erfahren und gleichzeitig die Abstoßung zwischen diesen Elektronen.

Im Allgemeinen wird gesagt, dass die Anziehungskräfte zwischen den Elektronen und dem Kern umso größer sind, je größer die effektive Kernladung eines Elements ist.

Je größer dieser Effekt ist, desto niedriger ist die Energie, die zum Orbital gehört, in dem sich diese äußeren Elektronen befinden.

Bei den meisten Elementen der Hauptgruppe (auch repräsentative Elemente genannt) nimmt diese Eigenschaft von links nach rechts zu, nimmt aber im Periodensystem von oben nach unten ab.

Um den Wert der effektiven Kernladung eines Elektrons zu berechnen (Zeff oder Z *) die von Slater vorgeschlagene folgende Gleichung wird verwendet:

Z * = Z - S

Z * bezieht sich auf die effektive Kernladung.

Z ist die Anzahl der Protonen im Kern des Atoms (oder die Ordnungszahl).

S ist die durchschnittliche Anzahl von Elektronen, die sich zwischen dem Kern und dem zu untersuchenden Elektron befinden (Anzahl der Elektronen, die nicht Valenz sind).

Effektive nukleare Kaliumbelastung

Kalium ist ein Alkalimetall, das zur ersten Gruppe des Periodensystems gehört. Es hat eine niedrige Ionisierungsenergie, so dass es eine enorme Leichtigkeit hat, das einzige Elektron in seiner äußeren Schicht zu verlieren. Außerdem hat es 19 Elektronen um seinen Kern, so dass seine Ordnungszahl (Z) 19 ist.

Dies bedeutet, dass mit 19 Protonen in seinem Kern seine Kernladung +19 ist. Wenn wir von einem neutralen Atom sprechen, bedeutet dies, dass es die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen hat (19).

In diesem Sinne hat es die effektive Kernladung von Kalium durch eine arithmetische Operation berechnet wird, indem sie von ihrer internen Elektronen Kernladung subtrahiert, wie unten angegeben:

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

Mit anderen Worten werden die Valenzelektronen von zwei Elektronen von der ersten Ebene geschützt ist (am nächsten zu dem Kern), wobei die zweite Stufe 8 8 Elektronen und Elektronen über die dritte und vorletzten Ebene; das heißt, diese 18 Elektronen üben eine abschirmende Wirkung aus, die das letzte Elektron vor den Kräften schützt, die von dem Kern auf es ausgeübt werden.

Wie zu sehen ist, kann der Wert der effektiven Kernladung eines Elements durch seine Oxidationszahl bestimmt werden. Es sollte angemerkt werden, dass für ein spezifisches Elektron (bei jedem Energieniveau) die Berechnung der effektiven Kernlast unterschiedlich ist.

Erklärte Beispiele für effektive nukleare Kaliumbeladung

Unten sind zwei Beispiele aufgeführt, um die effektive Kernladung zu berechnen, die von einem Valenzelektron wahrgenommen wird, das in einem Kaliumatom bestimmt ist.

- Zuerst wird seine elektronische Konfiguration in der folgenden Reihenfolge ausgedrückt: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) und so weiter.

- Kein Elektron rechts von der Gruppe (ns, np) trägt zur Berechnung bei.

- Jedes Elektron in der Gruppe (ns, np) trägt 0,35 bei. Jedes Elektron der Stufe (n-1) trägt 0,85 bei.

- Jedes Elektron der Stufe (n-2) oder niedriger trägt 1,00 bei.

- Wenn das geschützte Elektron in einer Gruppe ist (nd) oder (nf), jedes Elektron einer Gruppe links von der Gruppe (nd) oder (nf) trägt 1,00 bei.

So beginnt die Berechnung:

Erstes Beispiel

Für den Fall, dass das einzige Elektron der äußersten Schicht des Atoms im Orbital 4 ists, können Sie Ihre effektive Kernladung auf folgende Weise bestimmen:

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

Der Durchschnitt von Elektronen, die nicht zur äußersten Ebene gehören, wird dann berechnet:

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

Wenn wir den Wert von S haben, fahren wir fort, Z * zu berechnen:

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

Zweites Beispiel

In diesem zweiten Fall wird das einzige Valenzelektron im Orbital 4 gefundens. Sie können Ihre effektive nukleare Ladung auf die gleiche Weise bestimmen:

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

Auch hier wird der Mittelwert der Nicht-Valenzelektronen berechnet:

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

Schließlich kann mit dem Wert von S Z * berechnet werden:

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

Fazit

Vergleicht man die bisherigen Ergebnisse, erkennt man, dass das Elektron im Orbital 4 liegtses wird vom Kern des Atoms durch Kräfte angezogen, die größer sind als diejenigen, die das Elektron anziehen, das sich im Orbital 3 befindetd. Daher ist das Elektron im Orbital 4s Es hat eine niedrigere Energie als das Orbital 3d.

Daraus wird geschlossen, dass ein Elektron im Orbital 4 lokalisiert sein kanns in seinem Grundzustand, während im Orbital 3d Er ist in einem aufgeregten Zustand.

Referenzen

  1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Erholte sich von en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Chemie Neunte Ausgabe (McGraw-Hill).
  3. Sanderson, R. (2012). Chemische Anleihen und Anleihen Energie. Wiederhergestellt von books.google.co.ve
  4. Facer G. (2015). George Facers Edexcel A Level Chemie Student - Buch 1. Von books.google.co.ve
  5. Raghavan, P. S. (1998). Konzepte und Probleme in der Anorganischen Chemie. Wiederhergestellt von books.google.co.ve