Qual è la carica nucleare efficace?
La carica nucleare effettiva è la forza attraente dei protoni nel nucleo di un atomo su un elettrone dopo che la forza ripugnante degli elettroni dell'atomo è considerata. Il valore numerico di questa carica si trova attraverso la semplice formula matematica, z (effettiva) = z-s, dove z è la carica positiva e s è il numero di elettroni negli orbitali completamente occupati. Negli atomi neutri, la carica nucleare effettiva è uguale al numero di elettroni nell'orbitale più esterno, che sono chiamati elettroni di valenza.
Negli atomi, i protoni hanno tutti una carica positiva di uno. Un atomo si distingue dagli altri atomi dal numero di protoni che ha, sebbene il numero di neutroni possa variare tra atomi diversi dello stesso tipo e alcuni atomi dello stesso tipo possono avere ioni con più o meno elettroni in orbita. La carica positiva totale di un atomo è il numero dei suoi protoni, che è anche il numero atomico dell'atomo come mostrato nella tabella periodica degli elementi. Il primo passo in determinazioneLa carica nucleare effettiva di un atomo è di determinare la sua carica positiva totale, che può essere realizzata cercando il numero atomico dell'atomo.
Gli elettroni sono disegnati verso il nucleo dell'atomo e si trovano in orbitali che si riempiono in modo prevedibile. Il primo orbitale può contenere solo due elettroni. Gli orbitali successivi contengono ciascuno otto elettroni quando sono pieni. In circostanze normali e allo scopo di trovare l'effettiva carica nucleare di un atomo, gli elettroni occuperanno l'orbitale più vicino al nucleo che possono.
Orbitali completamente occupati contrastano la stessa quantità di carica positiva della carica negativa. Ad esempio, un atomo con 12 protoni e 12 elettroni, che è un atomo neutro, perderà 2 carica positiva dalla prima carica orbitale e 8 positiva completamente occupata dal secondo. Gli altri due elettroni nel terzo orbitale non influiscono suLa carica nucleare effettiva di OM, che in questo caso sarebbe 12 meno 10 o 2.
Nella maggior parte dei casi, l'equazione semplificata è sufficiente per scoprire l'effettiva carica nucleare di un atomo. Versioni più complesse dell'equazione tengono conto della piccola carica negativa degli elettroni di valenza, che è considerata trascurabile per la maggior parte degli scopi. Gli ioni avranno anche un'efficace carica nucleare che si discosta leggermente dall'equazione standard, poiché l'aggiunta di un elettrone extra all'orbitale esterno lo renderà leggermente meno positivo e la perdita di un elettrone aumenterà l'attrazione positiva dell'atomo.