CARGA NUCLEAR EFECTIVA

.- CARGA NUCLEAR EFECTIVA.

Efecto de apantallamiento.- Sabemos que los orbitales cerca del núcleo son más estable (poseen menor energía). Debido esto al nivel de energía y a la forma del orbital. Por ejemplo: Un electrón en el orbital 2s, tendrá menos energía que un electrón en un orbital 2p Si comparamos ahora las energías de los orbitales 2s y 2p con un orbital 1s ; tendremos el siguiente orden de energía :

1s <2s<2p

Los orbitales a medida se alejan del núcleo son de mayor tamaño. Así los orbitales del segundo nivel de energía: 2p tendrán más energía que el 2s. Si consideramos la densidad electrónica (presencia de electrones por unidad de área); los electrones que se encuentren en el orbital 2s estarán más tiempo cerca del núcleo que los electrones que se encuentren en un orbital 2p ( por su forma y tamaño). Se puede decir que un orbital 2s tiene mayor poder de penetración que el 2p. Dentro de un mismo nivel de energía a medida que aumenta el número cuántico l el poder de penetración es menor:

s > p> d > f

Concluyendo se necesita menor energía para quitar un electrón de un orbital 2p que uno de un orbital 2s. Porque la estabilidad de los electrones en un orbital depende de la atracción que ejerza el núcleo sobre ellos.

Esta atracción está influenciada por el efecto de repulsión que experimentan los electrones entre sí en un mismo orbital y en un mismo nivel de energía. Dentro de un mismo orbital un electrón repele al otro y este efecto de repulsión disminuye la atracción del núcleo sobre el otro electrón. Es decir un electrón protege al otro de la atracción total del núcleo. También la presencia de los electrones en los orbitales más internos encubren o apantallan el efecto del núcleo sobre los electrones más externos.

Podemos comprender ahora que la atracción de los electrones por el núcleo en un átomo polielectrónico, no depende en su totalidad de la carga nuclear real Z (Número de protones en el núcleo); más bien existe sobre ellos una fuerza que llamamos carga nuclear efectiva.

Carga Nuclear Efectiva.- Zefe c es la carga auténtica que atrae a los electrones en un átomo polielectrónico y es menor a la carga real del núcleo.

Zefec = Z - 

Donde Z = carga real (Número atómico = Número de Protones).

constante de protección o de pantalla).

Esta constante es mayor que cero, pero menor que Z.

Este efecto de apantallamiento queda de manifiesto al considerar las energías de ionización para los átomos (Propiedad Periódica de los elementos).

...