Cómo determinar la selección de cargos nucleares constantes y efectivos

En muchos átomos, se dice que cada electrón experimenta menos que la carga nuclear real debido al blindaje o la detección de los otros electrones. Para cada electrón en un átomo, las reglas de Slater proporcionan un valor para la constante de detección, denotada por σ.

La carga nuclear efectiva puede definirse como la carga nuclear real (Z) menos el efecto de detección causado por los electrones que intervienen entre el núcleo y el electrón de valencia.

Carga nuclear efectiva,Z * = z -σDonde, z = número atómico, σ = blindaje o detección constante.

Para calcular la carga nuclear efectiva (Z *) necesitamos el valor de la constante de detección (σ) que se puede calcular utilizando las siguientes reglas.

Pasos

1. Anote la Configuración electrónica del elemento como se muestra a continuación.

(1S) (2S, 2P) (3S, 3P) (3D) (4S, 4P) (4D) (4F) (5S, 5P) (5d) ..
Llene los electrones según el principio de Aufbau.

Cualquier electrones a la derecha del electrón de interés no contribuya a proteger constante.
La constante de blindaje para cada grupo está formada como la suma de las siguientes contribuciones:

Mutuamente electrón en el mismo grupo que el electrón de interés escudo en una extensión de 0.35 unidades de carga nuclear, excepto el grupo de 1S, en el que el otro electrón contribuye solo a 0.30.
Si el grupo (n) es de tipo [S, P], una cantidad de 0.85 de cada electrón en (N-1) Th Shell y una cantidad de 1.00 Para cada electrón de (N-2) y las carcasas inferiores se agregan a la constante de blindaje.
Si el grupo es de [D] o [F], una cantidad de 1.00 Por cada electrón de todas las mentiras dejadas a ese orbital.

Imagen titulada Determine la detección constante y efectiva carga nuclear paso 2

2. Por ejemplo:(a) Calcular carga nuclear efectiva en nitrógeno para electrones 2P.

Configuración electrónica- (1S) (2S, 2P).

Constante de detección, σ = (0.35 × 4) + (0.85 × 2) = 3.10

Carga nuclear efectiva, Z * = Z - σ = 7 - 3.10 = 3.90

La imagen titulada Determine la detección constante y eficaz carga nuclear paso 3

3. (b) calcular una carga nuclear efectiva y la detección constante vista en el electrón 3P en silicio.

Configuración electrónica- (1S) (2S, 2P) (3S, 3P).

σ = (0.35 × 3) + (0.85 × 8) + (1 × 2) = 9.85

Z * = z - σ = 14 - 9.85 = 4.15

La imagen titulada Determine la detección constante y eficaz carga nuclear paso 4

4. (c) calcular una carga nuclear efectiva en zinc para 4S electrones y para electrones 3D.

Configuración electrónica- (1S) (2S, 2P) (3S, 3P) (3D) (4S).

Para electrones 4s,

σ = (0.35 × 1) + (0.85 × 18) + (1 × 10) = 25.sesenta y cinco

Z * = z - σ = 30 - 25.65 = 4.35

Para electrones 3d,

σ = (0.35 × 9) + (1 × 18) = 21.15

Z * = z - σ = 30 - 21.15 = 8.85

Imagen titulada Determinar la selección de detección constante y efectiva carga nuclear paso 5

5. (d) Calcular una carga nuclear efectiva en uno de los 6s electrones en tungsteno. (A. No. = 74)

Configuración electrónica- (1S) (2S, 2P) (3S, 3P) (4S, 4P) (3D) (4F) (5S, 5P) (5D), (6s)

σ = (0.35 × 1) + (0.85 × 12) + (1 × 60) = 70.55

Z * = z - σ = 74 - 70.55 = 3.45

Consejos

Lea sobre el efecto de blindaje, seleccione constante, cobro nuclear efectivo, regla de Slater, etc.

Si solo hay un electrón en una órbita, no habrá un efecto de detección que tenga lugar. Nuevamente, si el número de electrones presentes es un número impar, luego reste uno para obtener la cantidad real que se debe multiplicar para obtener el efecto de detección.

Advertencias

Aunque estas reglas pueden parecer confusas, escribir la configuración electrónica adecuada ayudará a garantizar el éxito.