Carga Nuclear efectiva y el efecto de apantallamiento PDF

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Presenta la informacion basica del calculo de la carga nuclear efectiva...

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Carga Nuclear efectiva y el efecto de apantallamiento. Introducción En los átomos poli electrónicos, los protones que se encuentran en el núcleo no ejercen la misma fuerza de atracción sobre todos los electrones por igual. Esto se debe a los efectos pantalla que causan los electrones más cercanos al núcleo sobre los que se encuentran más alejados. Debido al efecto de apantallamiento se consigue la llamada carga nuclear efectiva, que es una diferencia entre cargas nucleares. Específicamente entre la carga nuclear neta (o sea la que depende del número atómico del elemento) y la constante del efecto pantalla s, es la fuerza real que ejerce el núcleo sobre un electrón en particular. 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 más altos.

Desarrollo del tema. ¿Qué es el efecto de apantallamiento? Efecto y técnica de aislar los campos eléctricos y magnéticos del exterior. Los c ampos electrostáticos y magnetostáticos quedan apantallados rodeándolos de unas envolturas metálicas y ferromagnéticas respectivamente. Los electrones internos del átomo "bloquean la vista" (apantallan) del núcleo a electrones más externos, sintiendo una carga nuclear inferior a la que realmente tiene el núcleo, llamada carga nuclear efectiva (Zef). Para esta carga nuclear efectiva restamos la carga real del núcleo (número atómico, Z) del apantallamiento que producen los electrones (S).

Z es el número de protones, 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. Existen dos tipos de apantallamiento: 1. Los electrones internos (kernel), tienen un apantallamiento=1 2. Los electrones de la ultima capa (capa de valencia) tienen un apantallamiento2s>2p>3s>3p>3d.

Pasemos efectiva.

a

definir

la

carga

nuclear

¿Qué es la carga Nuclear efectiva? La carga nuclear efectiva es la carga que debiera tener el núcleo para que, en ausencia de otros electrones, la atracción del núcleo sobre el electrón considerado, fuera la misma que la atracción neta que experimenta el electrón en el átomo real. ¿Para que sirve? Ya sabemos que algunas propiedades físicas y químicas se repiten con cierta regularidad a lo largo de los grupos y los períodos. La razón de su regularidad reside en la configuración electrónica y en el número atómico del elemento. La carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo reúne estas dos características y facilita el estudio de la variación de las propiedades periódicas de los elementos al aumentar su número atómico. Las propiedades periódicas más importantes son: el radio atómico y el radio iónico, la energía de ionización, la afinidad electrónica, la electro negatividad y el carácter metálico. ¿Cómo se distribuyen estas cargas nucleares efectivas a través de la tabla periódica en familias y periodos? • A lo largo de un período, la carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo aumenta conforme lo hace el número atómica. La explicación es sencilla si tomamos como ejemplo dos elementos del mismo período con números atómicos consecutivos. Sus configuraciones electrónicas coinciden en el kernel de gas noble y se diferencian en un electrón de valencia. Como la carga nuclear aumenta en una unidad, y los electrones que no forman parte del kernel provocan un

apantallamiento menor que 1, la carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo aumenta al incrementarse el número atómico. • 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. Como los electrones que forman la estructura interna apantallan con el valor 1, y todos los elementos tienen la misma configuración electrónica de valencia, la carga nuclear efectiva sobre el electrón más externo no varía al aumentar el número atómico Ejercicios:...