Charge nucléaire efficace de potassium dans ce qu'elle contient (avec des exemples)

Le charge de potassium nucléaire efficace est +1. La charge nucléaire effective est la charge positive totale perçue par un électron appartenant à un atome de plus d'un électron. Le terme "efficace" décrit l'effet de protection exercé par les électrons à proximité du noyau, à partir de sa charge négative, pour protéger les électrons des orbitales supérieures.

Cette propriété a une relation directe avec d'autres caractéristiques des éléments, telles que leurs dimensions atomiques ou leur disposition à former des ions. De la sorte, la notion de charge nucléaire effective permet de mieux comprendre les conséquences de la protection présente dans les propriétés périodiques des éléments.

En outre, les atomes qui ont plus d'un -es d'électrons dire en atomes polielectrónicos- l'existence d'un blindage d'électrons provoque une diminution des forces existantes attraction électrostatique entre les protons (particules chargées positivement) du noyau atomique et les électrons dans les niveaux externes.

En revanche, la force avec laquelle repousser les électrons dans les atomes d'électrons considérée contrecarrer les effets des forces d'attraction exercées par le noyau de ces particules ayant une charge opposée.

Index

• 1 Quelle est la charge nucléaire effective?
• 2 Charge de potassium nucléaire efficace
• 3 exemples expliqués de la charge nucléaire efficace du potassium
  • 3.1 Premier exemple
  • 3.2 Deuxième exemple
  • 3.3 Conclusion
• 4 références

Quelle est la charge nucléaire effective?

Lorsque c'est un atome qui n'a qu'un électron (type hydrogène), cet électron unique perçoit la charge nette positive du noyau. A l'inverse, quand un atome a plus d'un électron attirer tous les électrons externes vers la répulsion de base entre ces électrons est connu et, en même temps.

En général, il est dit que plus la charge nucléaire effective d'un élément est grande, plus les forces d'attraction entre les électrons et le noyau sont importantes.

De la même manière, plus cet effet est important, plus l’énergie de l’orbite est basse, où se trouvent ces électrons externes.

Pour la plupart des éléments du groupe principal (également appelé des éléments représentatifs), cette propriété est passé de gauche à droite, mais diminue de haut en bas dans le tableau périodique.

Calculer la valeur de la charge nucléaire effective d’un électron (Z_eff ou Z *) l'équation suivante proposée par Slater est utilisée:

Z * = Z - S

Z * fait référence à la charge nucléaire effective.

Z est le nombre de protons présents dans le noyau de l'atome (ou le numéro atomique).

S est le nombre moyen d'électrons qui se trouvent entre le noyau et l'électron étudié (nombre d'électrons qui ne sont pas de valence).

Charge de potassium nucléaire efficace

Le potassium est un métal alcalin appartenant au premier groupe du tableau périodique. Il a une faible énergie d'ionisation, il a donc une énorme facilité à perdre le seul électron présent dans sa couche externe. De plus, il a 19 électrons autour de son noyau, donc son numéro atomique (Z) est 19.

Cela implique que, ayant 19 protons dans son noyau, sa charge nucléaire est de +19. En parlant d'un atome neutre, cela signifie qu'il a le même nombre de protons et d'électrons (19).

Dans cet esprit, il a la charge nucléaire effective de potassium est obtenu par une opération arithmétique, en soustrayant de la charge nucléaire d'électrons interne comme indiqué ci-dessous:

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

En d'autres termes, l'électron de valence est protégé par deux électrons du premier niveau (le plus proche du noyau), le deuxième niveau 8 électrons et 8 électrons sur le troisième niveau et avant-dernière; c'est-à-dire que ces 18 électrons exercent un effet de protection qui protège le dernier électron des forces exercées par le noyau sur celui-ci.

Comme on peut le voir, la valeur de la charge nucléaire effective d'un élément peut être établie par son nombre d'oxydation. Il convient de noter que pour un électron spécifique (à n'importe quel niveau d'énergie), le calcul de la charge nucléaire effective est différent.

Exemples expliqués de charge nucléaire efficace de potassium

Vous trouverez ci-dessous deux exemples pour calculer la charge nucléaire effective perçue par un électron de valence déterminé dans un atome de potassium.

- Premièrement, sa configuration électronique est exprimée dans l’ordre suivant:s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p), et ainsi de suite.

- Pas d'électron à droite du groupe (ns, np) contribue au calcul.

- chaque électron du groupe (ns, np) contribue 0,35. Chaque électron du niveau (n-1) contribue à 0,85.

- Chaque électron de niveau (n-2) ou inférieur contribue 1,00.

- Lorsque l'électron protégé est dans un groupe (nd) ou (nf), chaque électron d'un groupe à gauche du groupe (nd) ou (nf) contribue 1,00.

Ainsi, le calcul commence:

Premier exemple

Dans le cas où le seul électron de la couche la plus externe de l'atome est dans l'orbite 4s, vous pouvez déterminer votre charge nucléaire effective de la manière suivante:

(1s²) (2s²2p⁵) (3s²3p⁶) (3d⁶) (4s¹)

La moyenne des électrons n'appartenant pas au niveau le plus externe est alors calculée:

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

Ayant la valeur de S, on procède au calcul de Z *:

Z * = 19.00 - 16.80 = 2.20

Deuxième exemple

Dans ce second cas, le seul électron de valence se trouve dans l’orbital 4s. Vous pouvez déterminer votre charge nucléaire effective de la même manière:

(1s²) (2s²2p⁶) (3s²3p⁶) (3d¹)

De nouveau, la moyenne des électrons de non-valence est calculée:

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

Enfin, avec la valeur de S, Z * peut être calculé:

Z * = 19.00 - 18.00 = 1.00

conclusion

En comparant les résultats précédents, on peut voir que l’électron présent dans l’orbital 4sil est attiré par le noyau de l'atome par des forces supérieures à celles qui attirent l'électron situé dans l'orbite 3d. Par conséquent, l'électron dans l'orbitale 4s Il a une énergie inférieure à celle de l'orbitale 3d.

Ainsi, on conclut qu'un électron peut être situé dans l’orbite 4s dans son état fondamental, alors que dans l'orbite 3d Il est dans un état excité.

Références

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Récupéré de en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chimie Neuvième édition (McGraw-Hill).
3. Sanderson, R. (2012). Obligations chimiques et obligations énergétiques. Récupéré de books.google.co.ve
4. Facer G. (2015). Étudiant en chimie de niveau Edexcel A Level de George Facer - Livre 1. Extrait de books.google.co.ve
5. Raghavan, P. S. (1998). Concepts et problèmes en chimie inorganique. Récupéré de books.google.co.ve