Nucléaire efficace de Charge Périodique des Tendances

octobre 5, 2020

qu’est-Ce efficace nucléaire charge?

La structure d’un atome comporte un noyau de protons et de neutrons, entouré d’un nuage d’électrons. Ces électrons sont maintenus dans le cadre de l’atome par leur attraction vers le noyau chargé positivement. De nombreuses propriétés des atomes dépendent de la force avec laquelle leurs électrons – en particulier les électrons externes – sont attirés par le noyau. Lorsqu’un atome a plus d’un électron, chaque électron est à la fois attiré par le noyau et repoussé par d’autres électrons., La charge nucléaire effective est alors le champ électrique net qu’un électron particulier subit.
Les électrons qui sont plus proches du noyau, appelés électrons internes ou centraux, annulent efficacement une partie de l’attraction des électrons extérieurs ou de valence vers le noyau. En effet, ils protègent ou filtrent partiellement les électrons de valence de la charge nucléaire positive. Ainsi, la charge nucléaire effective est toujours inférieure à la charge nucléaire positive totale.

comment la charge nucléaire efficace est-elle déterminée?,

la charge nucléaire effective, Zeff, est le nombre de protons dans un noyau, Z, moins la constante de criblage, σ.
Zeff = z-σ

la constante de criblage est la partie de la charge nucléaire qui est criblée des électrons de valence par les électrons du noyau. En tant qu’estimation facile, σ est généralement proche en valeur du nombre d’électrons du noyau. Cependant, une meilleure prédiction de la constante de criblage peut être trouvée en utilisant les règles de Slater.

règles de Slater

passons en revue un exemple d’utilisation des règles de Slater.,

Quelle est la charge nucléaire effective ressentie par un électron 4P de brome?
écrivez D’abord la structure électronique dans le format de la première règle.
(1s)2 (2S, 2p)8 (3S, 3P)8 (3d)10 (4s, 4p)7
ensuite, écrivez une équation pour la constante de criblage selon la règle appropriée – 3 ou 4.
ici, la règle 3 s’applique.
il y a 6 autres électrons dans le même groupe NS, np.
Il y a 18 électrons dans les groupes n-1. (3s, 3p et 3d)
Il y a 10 électrons dans les groupes n-2 et inférieurs. (1s, 2s et 2p)
σ= 6(0.35)+18(0.85)+10(1.00)
σ= 27.,4
soustrayez ensuite la constante de criblage de Z, le numéro atomique de l’élément.
Le numéro atomique du brome est 35.
35-27. 4=7.6=Zeff
Et si l’on considère la charge nucléaire effective d’une orbitale plus interne?
Quelle est la charge nucléaire effective ressentie par un électron 3D de brome?
utilisez la même structure électronique écrite auparavant.
(1s)2 (2S, 2p)8 (3S, 3P)8 (3d)10 (4s, 4p)7
ensuite, écrivez une équation pour la constante de criblage selon la règle appropriée – 3 ou 4.
ici, la règle 4 s’applique.
il y a 9 autres électrons dans le même groupe nd.,
Il y a 18 électrons à gauche du groupe 3d.
σ= 9(0.35)+18(1.00)
σ= 21,15
puis soustraire la constante de criblage de Z.
Le numéro atomique du brome est 35.
35-21. 15=13.85=Zeff

Quel genre de tendances voyons-nous sur le tableau périodique pour la charge nucléaire efficace?

En Général, Zeff augmente au fur et à mesure que vous traversez une période de gauche à droite (voir graphique ci-dessous) et reste assez constant au fur et à mesure que vous descendez un groupe.,

pour comprendre cette tendance, il est plus facile de revenir à l’estimation de la constante de criblage comme simplement le nombre d’électrons du noyau dans un atome. Sur une période, le nombre d’électrons du noyau est constant. Nous représentons cela dans nos configurations d’électrons en utilisant des abréviations de gaz noble. Ainsi, le brome-un élément du groupe 17 dans la période 4 – et le potassium – un élément du Groupe 1 dans la période 4-ont tous deux 18 électrons centraux. Ce qui change, c’est le numéro atomique. Le brome a 35 protons; le potassium en a 19., Par conséquent, en utilisant L’équation pour la charge nucléaire effective, Zeff = Z-σ, Nous voyons que le brome a une charge nucléaire efficace plus grande que le potassium, et que cette tendance est attendue dans l’ensemble du tableau périodique.

Lima