Carga Nuclear Efectiva PDF

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Resumen de 3 hojas que habla de lo qué es la carga nuclear efectiva y el cómo se calcula...

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Ca rga nuclear nuclear Carga E

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¿QUÉ ES? 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.. La carga nuclear efectiva se define como Q = Z –P, donde Z es el número atómico y P es el efecto de apantallamiento debido a que los electrones internos disminuyen la atracción del núcleo sobre los electrones externos. En la tabla periódica, el tamaño atómico varía de la siguiente manera: En un grupo aumenta de arriba hacia abajo pues en ese sentido aumenta el número de niveles ocupados con electrones y aumenta el efecto pantalla por lo cual los electrones externos pueden alejarse del núcleo; en un período disminuye de izquierda a derecha pues en este sentido aumenta el número atómico aumentando la carga nuclear mientras que el efecto pantalla y el número de niveles permanecen constantes. A lo largo de un grupo, la carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo es la misma, independientemente del número atómico. En este caso, todos los elementos del mismo grupo poseen configuraciones electrónicas de valencia iguales, y se diferencian en la configuración electrónica más profunda o de gas noble.

A

¿CÓMO SE CALCULA? La carga nuclear efectiva puede calcularse según las reglas de Slater, quien las formuló en 1930: 1.

Los electrones ubicados en un orbital de mayor nivel contribuyen en 0 (para la sumatoria que da como resultado la constante de apantallamiento s) 2. Cada electrón en el mismo nivel contribuye en 0,35.(excepto si el nivel es 1s, que resta 0,30). 3. Electrones en el nivel inmediato inferior, si están en orbitales s o p contribuyen en 0,85, si son de orbitales d o f contribuyen en 1,0 cada uno. 4. Electrones por debajo del nivel inmediato inferior, contribuyen en 1,0 cada uno

Entonces, para calcular la carga nuclear efectiva, primero, situamos los electrones del átomo en sus orbitales atómicos: 1s, 2s,2p, 3s,3p,3d,4s,4p, 4d, 4f, etc. Luego, para el cálculo de la carga nuclear efectiva sobre un electrón determinado, debemos calcular s y para ello tomamos en consideración los electrones que se encuentran en niveles de energía inferiores o iguales, que son los que causan apantallamiento del mismo, como indica la tabla de arriba, según las reglas de Slater. Entonces, por ejemplo para calcular la carga nuclear efectiva sobre un electrón 4s del átomo de Zinc (número atómico 30), primero debemos ubicar los electrones en los orbitales atómicos correspondientes: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Luego calcular el valor que cada electrón del mismo nivel y de niveles inferiores va a restar a la carga nuclear total, esto es, según la tabla de arriba: 1 electrón en el nivel 4 s..…………………..resta 0,35 8 electrones en el nivel 3 s y 3 p ………..restan 0,85 cada uno

10 electrones en el nivel 3d..……………..restan 1,0 cada uno 8 electrones en el nivel 2 s y 2 p. …………restan 1,0 cada uno. 2 electrones en el nivel 1 s………………….restan 1,0 cada uno. Entonces calculamos s :

s= (1 . 0,35) + (20 . 1) + (8 . 0,85)=27,15 La carga nuclear efectiva para un electrón del orbital 4s de Zinc sería

Z ef= 30 – 27,15= 2,85

Carga nuclear efectiva | La Guía de Química. (2010, 9 agosto). La Guía. https://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/carga-nuclear-efectiva...