Comment déterminer la charge nucléaire constante et efficace du criblage?
La charge nucléaire effective peut être définie comme la charge nucléaire réelle (Z) moins l'effet d'écran provoqué par les électrons intervenant entre le noyau et l'électron de valence.
Dans de nombreux atomes, on dit que chaque électron subit moins que la charge nucléaire réelle en raison du blindage ou du filtrage par les autres électrons. Pour chaque électron dans un atome, les règles de Slater fournissent une valeur pour la constante d'écran, notée.
(b) Calculer la charge nucléaire effective et la constante de filtrage observées dans l'électron 3p dans le silicium.
La charge nucléaire effective peut être définie comme la charge nucléaire réelle (Z) moins l'effet d'écran provoqué par les électrons intervenant entre le noyau et l'électron de valence.
Charge nucléaire effective, Z* = Z - Σ Où, Z= Numéro atomique, = Constante de blindage ou d'écran.
Pour calculer la charge nucléaire effective (Z*), nous avons besoin de la valeur de la constante de filtrage (σ) qui peut être calculée en utilisant les règles suivantes.
- 1Notez la configuration électronique de l'élément comme indiqué ci-dessous.
- (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d)...
- Remplissez les électrons selon le principe d'Aufbau.
- Les électrons à droite de l'électron d'intérêt ne contribuent pas à la constante de blindage.
- La constante de blindage pour chaque groupe est formée comme la somme des contributions suivantes:
- Chaque autre électron dans le même groupe que l'électron d'intérêt protège jusqu'à 0,35 unité de charge nucléaire à l'exception du groupe 1s, dans lequel l'autre électron ne contribue que de 0,30.
- Si le groupe (n) est de type [s, p], une quantité de 0,85 de chaque électron dans la (n-1)ème couche et une quantité de 1,00 pour chaque électron de (n-2) et moins coquilles est ajouté à la constante de blindage.
- Si le groupe est de type [d] ou [f], un montant de 1,00 pour chaque électron de tout ce qui se trouve à gauche de cette orbitale.
- 2Par exemple: (a) calculez la charge nucléaire effective dans l'azote pour l'électron 2p.
- Configuration électronique- (1s 2) (2s 2, 2p 3).
- Constante de tramage, = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
- Charge nucléaire effective, Z* = Z - σ = 7 - 3,10 = 3,90
- 3(b) Calculer la charge nucléaire effective et la constante de filtrage observées dans l'électron 3p dans le silicium.
- Configuration électronique- (1s 2) (2s 2, 2p 6) (3s 2, 3p 2).
- = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85
- Z* = Z - = 14 - 9,85 = 4,15
- 4(c) Calculer la charge nucléaire effective dans le zinc pour l'électron 4s et pour l'électron 3d.
- Configuration électronique- (1s 2) (2s 2, 2p 6)(3s 2, 3p 6)(3d 10)(4s 2).
- Pour l'électron 4s,
- = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
- Z* = Z - = 30 - 25,65 = 4,35
- Pour l'électron 3D,
- = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
- Z* = Z - = 30 - 21,15 = 8,85
- 5(d) Calculer la charge nucléaire effective sur l'un des électrons 6s dans le tungstène. (At. No. =74)
- Configuration électronique- (1s 2) (2s 2, 2p 6)(3s 2, 3p 6)(4s 2, 4p 6) (3d 10) (4f 14) (5s 2, 5p 6)(5d 4), (6s 2)
- = (0,35 × 1) + (0,85 × 12) + (1 × 60) = 70,55
- Z* = Z - = 74 - 70,55 = 3,45
- Lisez à propos de l'effet de blindage, de la constante de blindage, de la charge nucléaire efficace, de la règle de Slater, etc.
- S'il n'y a qu'un seul électron sur une orbite, il n'y aura pas d'effet d'écran. Encore une fois, si le nombre d'électrons présents est un nombre impair, soustrayez-en un pour obtenir la quantité réelle à multiplier pour obtenir l'effet d'écran.
- Bien que ces règles puissent sembler déroutantes, écrire la configuration électronique appropriée contribuera à assurer le succès.
Questions et réponses
- La charge nucléaire effective est-elle la même pour tous les électrons présents dans un atome?Non. Les électrons internes ont moins de protection tandis que les électrons externes ont plus de protection, et donc la charge nucléaire effective diffère d'une orbite à l'autre. Cependant, tous les électrons sur la même orbite ont la même charge nucléaire effective.
- Quel est l'effet filtre de l'argon?L'effet d'écran est de 11,25. Au fur et à mesure que le numéro atomique augmente, la constante de criblage augmente et l'effet de criblage diminue.
- Comment déterminer la charge nucléaire effective pour 2p dans le sodium?La charge nucléaire effective pour toute sous-couche est la charge positive totale du noyau moins la charge négative totale des sous-couches précédentes. Par exemple, la charge nucléaire effective sur l'orbitale 2p dans le sodium serait de 7, car la charge nucléaire totale est de 11, mais les 4 électrons dans l'écran 4 des orbitales 1s et 2s conduisent à une charge nucléaire effective de 7.
- Quelle est la charge nucléaire effective ressentie par un électron de sodium?Vous devez spécifier l'orbitale au Zeff de l'électron dans cette orbitale. La charge nucléaire effective est différente pour les électrons sur différentes orbites et à différents niveaux d'énergie.
- Quelle est la constante de filtrage de l'électron 4s du potassium?Numéro atomique = 19. Effet d'écran de 4s = 0×0,35+8×0,85+10×1 = 0+6,8+10= 16,8. Comme l'électron 4s n'a qu'un électron, donc 0×0,35. Alors 3s3p a 8 électrons, donc 8×0,85. 1s 2s2p a 10 électrons, donc 10×1. Maintenant, ces trois sont ajoutés.
- Pourquoi la charge nucléaire réelle d'un élément diffère-t-elle de la charge nucléaire théorique?La charge nucléaire est la charge présente à l'intérieur d'un noyau, due aux protons. Par exemple, un atome de carbone a une charge nucléaire. La charge ionique est la charge due au gain ou à la perte d'électrons dans la couche de valence. Ainsi, l'ion sodium a une charge ionique (due à la perte d'un électron de valence).
- Quel est l'effet d'écran du Fe dans une coque 4S?Numéro atomique = 26. Formule pour S & P - électrons: Sigma = (n-1)*0,35 + (n')*0,85 + (n")*1. (2-1)*0,35 + 14*0,85 + 10*1 = 23,25 Zeff = 26-23,25 = 2,75.
- Quelle est la constante d'écran d'un électron 1s?La constante de blindage est définie comme l'étendue du blindage. En 1s, il n'y a pas d'autre orbitale qui pourrait protéger, d'où, pour les espèces mono électroniques, z*=z. Par exemple, H=1s(1), Z=1,z*=1
Questions sans réponse
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