EPEKTIBONG SINGIL NG NUKLEYAR NG POTASA: KUNG ANO ITO AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang epektibong nuclear charge ng potassium ay +1. Ang epektibong nuclear charge ay ang kabuuang positibong singil na napansin ng isang elektron na kabilang sa isang atom na may higit sa isang elektron. Ang salitang "mabisa" ay naglalarawan ng epekto ng kalasag na sinisikap ng mga electron malapit sa nucleus, mula sa kanilang negatibong singil, upang maprotektahan ang mga electron mula sa mas mataas na mga orbit.

Ang pag-aari na ito ay direktang nauugnay sa iba pang mga katangian ng mga elemento, tulad ng kanilang mga sukat ng atom o ang kanilang disposisyon upang makabuo ng mga ions. Sa ganitong paraan, ang paniwala ng epektibong singil ng nukleyar ay nagbibigay ng isang mas mahusay na pag-unawa sa mga kahihinatnan ng proteksyon na naroroon sa mga pana-panahong katangian ng mga elemento.

Bilang karagdagan, sa mga atomo na mayroong higit sa isang elektron - ito ay, sa mga polyelectronic atoms - ang pagkakaroon ng kalasag ng mga elektron ay gumagawa ng pagbawas sa mga nakagaganyak na puwersa ng electrostatic na mayroon sa pagitan ng mga proton (positibong sisingilin na mga particle) ng nucleus ng atom. at mga electron sa mga panlabas na antas.

Sa kaibahan, ang puwersa na kung saan ang mga elektron ay nagtataboy sa bawat isa sa mga polyelectronic atoms ay sumasalungat sa mga epekto ng mga kaakit-akit na pwersa na isinagawa ng nucleus sa mga walang tigil na pagsingil na mga particle na ito.

Ano ang mabisang singil sa nukleyar?

Pagdating sa isang atom na may isang solong elektron (uri ng hydrogen), ang nag-iisang elektron na ito ay nakakakita ng net positibong singil ng nucleus. Sa kabaligtaran, kapag ang isang atom ay may higit sa isang elektron, nararanasan nito ang pang-akit ng lahat ng mga panlabas na elektron patungo sa nucleus at, nang sabay-sabay, ang pagtanggi sa pagitan ng mga electron na ito.

Sa pangkalahatan, sinasabing mas malaki ang mabisang singil ng nukleyar ng isang elemento, mas malaki ang kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga electron at ang nucleus.

Katulad nito, mas malaki ang epekto na ito, mas mababa ang enerhiya na kabilang sa orbital kung saan matatagpuan ang mga panlabas na elektron na ito.

Para sa karamihan ng mga pangunahing elemento ng pangkat (tinatawag din na mga elemento ng kinatawan) ang pag-aari na ito ay nagdaragdag mula kaliwa hanggang kanan, ngunit bumababa mula sa itaas hanggang sa ibaba sa pana-panahong talahanayan.

Upang makalkula ang halaga ng epektibong singil ng nukleyar ng isang elektron (Z _eff o Z *) ang sumusunod na equation na iminungkahi ni Slater ay ginagamit:

Z * = Z - S

Ang Z * ay tumutukoy sa epektibong singil ng nukleyar.

Ang Z ay ang bilang ng mga proton na naroroon sa nucleus ng atom (o ang numero ng atomic).

Ang S ay ang average na bilang ng mga electron na nasa pagitan ng nucleus at elektron na pinag-aralan (bilang ng mga electron na hindi valence).

Epektibong singil ng nukleyar ng potasa

Ipinapahiwatig nito na, ang pagkakaroon ng 19 na proton sa nucleus, ang nuclear charge nito ay +19. Habang nagsasalita kami ng isang neutral na atom, nangangahulugan ito na may parehong bilang ng mga proton at elektron (19).

Sa pagkakasunud-sunod ng mga ideya, ang epektibong nuclear singil ng potasa ay kinakalkula ng isang operasyon ng aritmetika, sa pamamagitan ng pagbabawas ng bilang ng mga panloob na elektron mula sa singil ng nuklear tulad ng ipinahayag sa ibaba:

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

Sa madaling salita, ang valence electron ay protektado ng 2 elektron mula sa unang antas (ang pinakamalapit sa nucleus), 8 mga electron mula sa pangalawang antas, at 8 pang mga electron mula sa ikatlo at penultimate level; iyon ay, ang 18 elektron na ito ay nagsasagawa ng isang epekto ng kalasag na nagpoprotekta sa huling elektron mula sa mga puwersa na ipinataw ng nucleus dito.

Tulad ng makikita, ang halaga ng epektibong singil ng nukleyar ng isang elemento ay maaaring maitatag sa pamamagitan ng bilang ng oksihenasyon nito. Dapat pansinin na para sa isang tiyak na elektron (sa anumang antas ng enerhiya), ang pagkalkula ng epektibong singil ng nukleyar ay naiiba.

Ipinaliwanag ang mga halimbawa ng mabisang singil ng nukleyar ng potasa

Narito ang dalawang halimbawa upang makalkula ang mabisang singil ng nukleyar na napansin ng isang naibigay na valence electron sa isang potassium atom.

- Una, ang pagsasaayos ng elektron ay ipinahayag sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: (1 s) (2 s, 2 p) (3 s, 3 p) (3 d) (4 s, 4 p) (4 d) (4 f) ) (5 s, 5 p), at iba pa.

- Walang elektron sa kanan ng pangkat (ns, np) na nag-aambag sa pagkalkula.

- Ang bawat elektron sa pangkat (ns, np) ay nag-aambag ng 0.35. Ang bawat elektron ng (n-1) na antas ay nag-aambag ng 0.85.

- Ang bawat elektron ng antas (n-2) o mas mababa ay nag-aambag ng 1.00.

- Kapag ang protektadong elektron ay nasa isang pangkat (nd) o (nf), ang bawat elektron ng isang pangkat sa kaliwa ng pangkat (nd) o (nf) ay nag-aambag ng 1.00.

Kaya, nagsisimula ang pagkalkula:

Unang halimbawa

Sa kaso na ang tanging elektron sa pinakamalawak na shell ng atom ay nasa orbital ng 4 s, ang mabisang pagsingil ng nukleyar ay maaaring matukoy tulad ng sumusunod:

(1 s ² ) (2 s ² 2 p ⁵ ) (3 s ² 3 p ⁶ ) (3 d ⁶ ) (4 s ¹ )

Ang average na bilang ng mga electron na hindi kabilang sa pinakamalayo na antas ay pagkatapos ay kinakalkula:

S = (8 x (0.85)) + (10 x 1.00)) = 16.80

Kinukuha ang halaga ng S, nagpapatuloy kami upang makalkula ang Z *:

Z * = 19.00 - 16.80 = 2.20

Pangalawang halimbawa

Sa pangalawang kaso, ang tanging valence electron ay nasa orbital ng 4 s. Ang mabisang singil sa nukleyar ay maaaring matukoy sa parehong paraan:

(1 s ² ) (2 s ² 2 p ⁶ ) (3 s ² 3 p ⁶ ) (3 d ¹ )

Muli, ang average na bilang ng mga non-valence electron ay kinakalkula:

S = (18 x (1.00)) = 18.00

Sa wakas, sa halaga ng S, maaari nating kalkulahin ang Z *:

Z * = 19.00 - 18.00 = 1.00

konklusyon

Ang paggawa ng isang paghahambing ng mga nakaraang resulta, mapapansin na ang electron na naroroon sa orbital ng 4 s ay naaakit sa nucleus ng atom sa pamamagitan ng mga puwersa na mas malaki kaysa sa mga nakakaakit ng electron na matatagpuan sa 3 d orbital. Samakatuwid, ang elektron sa orbital ng 4 s ay may mas mababang enerhiya kaysa sa 3 d orbital.

Kaya, napagpasyahan na ang isang elektron ay maaaring matatagpuan sa 4 s orbital sa estado ng lupa, habang sa 3 d orbital ito ay nasa isang nasasabik na estado.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Nabawi mula sa en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemistry. Pang-siyam na edisyon (McGraw-Hill).
3. Sanderson, R. (2012). Chemical Bonds at Mga Bono ng Enerhiya. Nabawi mula sa books.google.co.ve
4. Mukha. G. (2015). George Facer's Edexcel Isang Antas ng Estudyante ng Antas ng Chemistry - Aklat 1. Nabawi mula sa books.google.co.ve
5. Raghavan, PS (1998). Mga Konsepto at Suliranin sa Inorganic Chemistry. Nabawi mula sa books.google.co.ve