Kaliumin tehokas ydinkuorma siinä, mitä se sisältää (esimerkkien kanssa)



tehokas ydinkaliumpitoisuus on +1. Tehokas ydinvaraus on koko positiivinen varaus, jota elektroni, joka kuuluu atomiin, jossa on enemmän kuin yksi elektroni. Ilmaisu "tehokas" kuvaa elektronien läheltä ytimen lähettämää suojausvaikutusta negatiivisesta varauksestaan ​​elektronien suojaamiseksi korkeammista orbitaaleista.

Tällä ominaisuudella on suora suhde elementtien muihin ominaisuuksiin, kuten niiden atomimittauksiin tai niiden sijoittumiseen ionien muodostamiseksi. Tällä tavalla tehokasta ydinmaksua koskeva käsite antaa paremman käsityksen elementtien jaksollisissa ominaisuuksissa esiintyvän suojauksen seurauksista..

Lisäksi atomeissa, joissa on useampi kuin yksi elektroni - eli polyelektroniset atomit - elektronien suojauksen olemassaolo vähentää atomin ytimen protonien (positiivisesti varautuneiden hiukkasten) välisiä sähköstaattisia vetovoimia. ja elektronit ulkotasoilla.

Sitä vastoin voima, jolla elektronit tukahduttavat polyelektroniikassa pidetyissä atomeissa, vastustavat sellaisten houkuttelevien voimien vaikutuksia, joita ydin aiheuttaa näille hiukkasille vastakkaisen varauksen kanssa..

indeksi

  • 1 Mikä on tehokas ydinvoima??
  • 2 Tehokas kaliumpitoisuus
  • 3 Selitetyt esimerkit tehokkaasta ydinkaaliumpitoisuudesta
    • 3.1 Ensimmäinen esimerkki
    • 3.2 Toinen esimerkki
    • 3.3 Päätelmät
  • 4 Viitteet

Mikä on tehokas ydinvoima??

Kun se on atomi, jolla on vain yksi elektroni (vetytyyppi), tämä yksittäinen elektroni havaitsee ydin positiivisen positiivisen varauksen. Toisaalta, kun atomissa on useampi kuin yksi elektroni, kaikkien ulkoisten elektronien vetovoima ydintä kohtaan on kokenut ja samanaikaisesti näiden elektronien välinen vastenmielisyys.

Yleisesti sanotaan, että mitä suurempi elementin tehokas ydinvaraus on, sitä suurempi on houkutteleva voima elektronien ja ytimen välillä..

Samalla tavoin, mitä suurempi tämä vaikutus on, sitä pienempi on energia, joka kuuluu kiertoradalle, jossa nämä ulkoiset elektronit sijaitsevat.

Useimmissa pääryhmän elementeissä (joita kutsutaan myös edustaviksi osiksi) tämä ominaisuus kasvaa vasemmalta oikealle, mutta pienenee ylhäältä alas jaksollisessa taulukossa.

Lasketaan elektronin tehokkaan ydinvarauksen arvo (Zeff tai Z *) käytetään seuraavaa Slaterin ehdottamaa yhtälöä: 

Z * = Z-S

Z * tarkoittaa tehokasta ydinvoimaa.

Z on atomien ytimessä olevien atomien lukumäärä (tai atomiluku).

S on keskimääräinen lukumäärä elektroneja, jotka ovat tutkittavan ytimen ja elektronin välissä (ei-valenssielektronien lukumäärä).

Tehokas ytimen kaliumpitoisuus

Edellä mainittu viittaa siihen, että sen ytimessä on 19 protonia, ja sen ydinvaraus on +19. Kun puhumme neutraalista atomista, tämä tarkoittaa, että sillä on sama määrä protoneja ja elektroneja (19).

Tässä ajatusten järjestyksessä meillä on, että kaliumin tehokas ydinvaraus lasketaan aritmeettisella toiminnolla vähentämällä sisäisten elektronien lukumäärä ydinvarastostaan ​​seuraavasti:

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

Toisin sanoen valenssielektroni on suojattu 2 elektronilla ensimmäiseltä tasolta (lähinnä ydintä), 8 elektronia toisesta tasosta ja 8 elektronia kolmannesta ja viimeisestä tasosta; toisin sanoen nämä 18 elektronia käyttävät suojausvaikutusta, joka suojaa viimeistä elektronia ytimen siihen kohdistamista voimista.

Kuten voidaan nähdä, elementin tehokkaan ydinvarausarvon arvo voidaan määrittää sen hapetusnumerolla. On huomattava, että tietylle elektronille (millä tahansa energian tasolla) tehokkaan ydinvoiman kuormituksen laskenta on erilainen.

Selostetut esimerkit tehokkaasta ytimen kaliumpitoisuudesta

Alla on kaksi esimerkkiä tehokkaan ydinvarauslaskennan laskemisesta, joka havaitaan kaliumatomissa määritetyn valenssielektronin avulla.

- Ensinnäkin sen sähköinen kokoonpano ilmaistaan ​​seuraavassa järjestyksessä: (1)s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4F) (5s, 5p), ja niin edelleen.

- Ei elektronia ryhmän oikealla puolella (ns, np) osallistuu laskentaan.

- Jokainen elektroni ryhmässä (ns, np) on 0,35. Jokaisen tason (n-1) jokainen elektroni on 0,85.

- Jokainen elektronitaso (n-2) tai alempi on 1,00.

- Kun suojattu elektroni on ryhmässä (nd) tai (nF), kunkin ryhmän vasemmalla puolella olevan elektronin (nd) tai (nF) osallistuu 1,00.

Näin laskenta alkaa:

Ensimmäinen esimerkki

Siinä tapauksessa, että atomin uloimman kerroksen ainoa elektroni on kiertoradalla 4s, Voit määrittää tehokkaan ydinmaksun seuraavasti:

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

Tämän jälkeen lasketaan elektronien, jotka eivät kuulu eniten ulkoiseen tasoon, keskiarvo:

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

Kun S on arvo, siirrymme laskemaan Z *: n:

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

Toinen esimerkki

Tässä toisessa tapauksessa ainoa valenssielektroni löytyy kiertoradasta 4s. Voit määrittää tehokkaan ydinmaksun samalla tavalla:

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

Jälleen lasketaan ei-valenssielektronien keskiarvo:

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

Lopuksi, arvolla S, voimme laskea Z *: n:

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

johtopäätös

Vertaamalla aikaisempia tuloksia voidaan havaita, että kiertoradassa 4 oleva elektronis vetää atomin ytimeen voimat, jotka ovat suurempia kuin ne, jotka houkuttelevat elektronia, joka sijaitsee kiertoradalla 3d.  Siksi elektroni kiertoradalla 4s Sillä on vähemmän energiaa kuin kiertoradalla 3d.

Näin ollen päätellään, että elektroni voi sijaita kiertoradalla 4s maanpinnassa, kun taas kiertoradalla 3d on viritetyssä tilassa.

viittaukset

  1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemia. Yhdeksäs painos (McGraw-Hill).
  3. Sanderson, R. (2012). Kemialliset joukkovelkakirjat ja joukkovelkakirjalainat. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
  4. Tyhjennyskauha. G. (2015). George Facer's Edexcel A-tason kemian opiskelija - kirja 1. Haettu osoitteesta books.google.com
  5. Raghavan, P. S. (1998). Epäorgaanisen kemian käsitteet ja ongelmat. Haettu osoitteesta books.google.co.ve