Termos

• carga nuclear efetiva que experimentou um elétron em um átomo multi-elétrons, tipicamente menos para elétrons que estão protegidos por elétrons do núcleo.,nucleusteo núcleo central carregado positivamente de um átomo, composto de protões e neutrões.electrões de núcleo que não façam parte da camada de Valência e, como tal, não estejam envolvidos na ligação.Valence shell electron pair repulsion theoryA set of rules used to predict the shape of individual molecules.
• cationA ião positivamente carregado, em oposição a um ânion.valence shell the outer shell of electrons in an atom; these electrons take part in bonding with other atoms.anionA carregou negativamente íon, ao contrário de um catião.,

O Efeito de blindagem

os electrões num átomo podem proteger-se uns aos outros da atracção do núcleo. Este efeito, chamado de efeito de blindagem, descreve a diminuição da atração entre um elétron e o núcleo em qualquer átomo com mais de uma camada de elétrons. Quanto mais conchas de elétrons existem, maior o efeito de blindagem experimentado pelos elétrons mais distantes.

em átomos como hidrogênio, que têm apenas um elétron, a força líquida sobre o elétron é tão grande quanto a atração elétrica do núcleo., No entanto, quando mais elétrons estão envolvidos, cada elétron (na concha n) sente não só a atração eletromagnética do núcleo positivo, mas também as forças de repulsão de outros elétrons em conchas de 1 A n-1. Isto faz com que a força eletrostática líquida sobre elétrons em camadas exteriores seja significativamente menor em magnitude. Portanto, estes elétrons não estão tão fortemente ligados como os elétrons mais próximos ao núcleo.

O efeito de blindagem explica por que os elétrons da camada de Valência são mais facilmente removidos do átomo., O núcleo pode puxar a concha de Valência mais apertada quando a atração é forte e menos apertada quando a atração é enfraquecida. Quanto mais blindagem ocorrer, mais a concha de Valência pode se espalhar. Como resultado, os átomos serão maiores.por que o césio é maior que o sódio elementar?

solução:

o elemento sódio tem a configuração electrónica 1s22s22p63s1. O nível de energia exterior é n = 3 e há um elétron de Valência. A atração entre este elétron de Valência isolada e o núcleo com 11 prótons é protegida pelos outros 10 elétrons do núcleo.,

a configuração eletrônica para césio é 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s1. Enquanto há mais prótons em um átomo de césio, há também muitos mais elétrons protegendo o elétron externo do núcleo. O elétron externo, 6s1, portanto, é mantido muito vagamente. Por causa da blindagem, o núcleo tem menos controle sobre este elétron 6s1 do que sobre um elétron 3s1.

carga Nuclear efetiva

a magnitude do efeito de blindagem é difícil de calcular com precisão. Como aproximação, podemos estimar a carga nuclear efetiva em cada elétron.,

a carga nuclear efetiva (muitas vezes simbolizada como Zeff ou Z*) é a carga positiva líquida experimentada por um elétron em um átomo multi-elétron. O termo “efetivo” é usado porque o efeito de blindagem de elétrons carregados negativamente impede que elétrons orbitais mais elevados de experimentar a carga nuclear completa.,

A efetiva nuclear carga do elétron é dada pela equação a seguir:

Zeff = Z – S

onde Z é o número de prótons em seu núcleo (número atômico), e S é o número de elétrons entre o núcleo e o elétron em questão (o número de nonvalence elétrons).

exemplo:

considere um átomo de néon neutro( Ne), uma catião de sódio (na+) e um ânion de flúor (F–). Qual é a carga nuclear efetiva para cada um?

solução:

comece por descobrir o número de elétrons de não-Valência, que pode ser determinado a partir da configuração eletrônica.,

Ne tem 10 elétrons. A configuração eletrônica é 1s22s2 2p6. A concha de Valência é a concha 2 e contém 8 elétrons de Valência. Assim, o número de elétrons de não – Valência é 2 (10 elétrons totais-8 Valência). O número atômico para néon é 10, portanto:

Zeff (Ne) = 10 – 2 = 8+

Flourine has 9 electrons but F-has gained an electron and thus has 10. A configuração eletrônica é a mesma que para o néon e o número de elétrons de nonvalência é 2., O número atômico de F– é 9, Portanto:

Zeff (F–) = 9 – 2 = 7+

sódio tem 11 elétrons mas o íon Na+ perdeu um elétron e, portanto, tem 10. Mais uma vez, a configuração eletrônica é a mesma que nos exemplos anteriores e o número de elétrons de não-Valência é 2 (perdendo um elétron, a camada de Valência torna-se a camada n=2). O número atómico para Na+ é 11, Portanto:

Zeff (Na+) = 11 – 2 = 9+

em cada um dos exemplos acima (Ne, F–, Na+) um átomo tem 10 elétrons, mas a carga nuclear efetiva varia porque cada um tem um número atômico diferente., O catião de sódio tem a maior carga nuclear efetiva, o que resulta em elétrons sendo mantidos os mais apertados, e, portanto, Na+ tem o menor raio atômico.