Carga Nuclear Efectiva

Carga nuclear efectiva

La carga nuclear efectiva es la carga positiva neta experimentada por un electrón en un átomo polielectrónico. El término "efectiva" se usa porque el efecto pantalla de los electrones más cercanos al núcleo evita que los electrones en orbitales superiores experimenten la carga nuclear completa. Es posible determinar la fuerza de la carga nuclear observando el número de oxidación del átomo.

En un átomo con un electrón, el electrón experimenta toda la carga del núcleo positivo. En este caso, la carga nuclear efectiva puede ser calculada usando la ley de Coulomb.

Sin embargo, en un átomo con muchos electrones, los electrones externos son, simultáneamente, atraídos al núcleo debido a su carga positiva, y repelidos por los electrones cargados negativamente. La carga nuclear efectiva en un electrón de este tipo de átomo está dada por la siguiente ecuación:

Z es el número de protones y electrones del átomo, dado por su número atómico, y s el valor de la constante de apantallamiento, que depende del número de electrones que separan al núcleo del electrón en cuestión, y también depende de los orbitales atómicos en que se hallen los electrones que causan el efecto pantalla.

También influyen en este efecto los electrones que se encuentran en el mismo nivel de energía que el electrón considerado. No tienen influencia en esta constante los electrones que se hallan en niveles de energía.

La carga nuclear efectiva puede calcularse según las reglas de Slater, quien las formuló en 1930:

Ejemplos:

K

Numero Atomico: 19

Conguracion Electronica: 1s2_ 2s2_ 2p6_ 3s2_ 3p6_ 4s1

Constante de Apantallamiento (o): 0; 85(8) + 1; 00(10) = 16;8

Carga Nuclear Efectiva: Zef = Z o_ = 19 -16;8 = 2;2

Ca

Numero Atomico: 20

Conguracion Electronica: 1s2_ 2s2_ 2p6_ 3s2_ 3p6_ 4s2

Constante de Apantallamiento (o): 0;35(1) + 0; 85(8) + 1; 00(10) = 17;15

Carga Nuclear Efectiva: Zef = Z o _ = 20 -17;15 = 2;85

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