Tải lượng kali hạt nhân hiệu quả trong những gì nó bao gồm (Có ví dụ)



các tải kali hạt nhân hiệu quả là +1. Điện tích hạt nhân hiệu dụng là tổng điện tích dương mà một electron thuộc về một nguyên tử có nhiều hơn một electron. Biểu thức "hiệu quả" mô tả hiệu ứng che chắn được tạo ra bởi các electron gần hạt nhân, từ điện tích âm của nó, để bảo vệ các electron khỏi quỹ đạo cao hơn.

Tính chất này có mối quan hệ trực tiếp với các đặc tính khác của các nguyên tố, chẳng hạn như kích thước nguyên tử của chúng hoặc sự định đoạt của chúng để tạo thành các ion. Theo cách này, khái niệm điện tích hạt nhân hiệu quả cung cấp một sự hiểu biết lớn hơn về hậu quả của sự bảo vệ hiện diện trong các tính chất định kỳ của các yếu tố.

Ngoài ra, trong các nguyên tử có nhiều hơn một electron - nghĩa là trong các nguyên tử đa điện tử - sự tồn tại của sự che chắn của các electron tạo ra sự giảm lực hút tĩnh điện giữa các proton (hạt tích điện dương) của hạt nhân nguyên tử và các electron ở cấp độ bên ngoài.

Ngược lại, lực mà các electron đẩy trong các nguyên tử được coi là đa điện tử chống lại tác động của các lực hấp dẫn do hạt nhân tác dụng lên các hạt này với điện tích trái dấu.

Chỉ số

  • 1 Tải trọng hạt nhân hiệu quả là gì??
  • 2 Tải lượng kali hạt nhân hiệu quả
  • 3 Ví dụ giải thích về tải kali hạt nhân hiệu quả
    • 3.1 Ví dụ đầu tiên
    • 3.2 Ví dụ thứ hai
    • 3.3 Kết luận
  • 4 tài liệu tham khảo

Tải trọng hạt nhân hiệu quả là gì??

Khi nó là một nguyên tử chỉ có một electron (loại hydro), thì electron duy nhất này cảm nhận được điện tích dương của hạt nhân. Mặt khác, khi một nguyên tử có nhiều hơn một electron, lực hút của tất cả các electron bên ngoài đối với hạt nhân được trải nghiệm và đồng thời, lực đẩy giữa các electron này.

Nhìn chung, người ta nói rằng điện tích hạt nhân hiệu dụng của một nguyên tố càng lớn thì lực hấp dẫn giữa các electron và hạt nhân càng lớn..

Theo cách tương tự, hiệu ứng này càng lớn thì năng lượng thuộc về quỹ đạo nơi các electron bên ngoài này được đặt càng thấp.

Đối với hầu hết các yếu tố của nhóm chính (còn được gọi là các yếu tố đại diện), thuộc tính này tăng dần từ trái sang phải, nhưng giảm dần từ trên xuống dưới trong bảng tuần hoàn.

Để tính giá trị điện tích hạt nhân hiệu dụng của electron (Zhiệu hoặc Z *) phương trình sau do Slater đề xuất được sử dụng: 

Z * = Z - S

Z * dùng để chỉ tải hạt nhân hiệu quả.

Z là số lượng proton có trong hạt nhân của nguyên tử (hoặc số nguyên tử).

S là số electron trung bình nằm giữa hạt nhân và electron đang được nghiên cứu (số electron không hóa trị).

Tải kali hạt nhân hiệu quả

Ở trên ngụ ý rằng, có 19 proton trong hạt nhân, điện tích hạt nhân của nó là +19. Như chúng ta nói về một nguyên tử trung tính, điều này có nghĩa là nó có cùng số proton và electron (19).

Theo thứ tự các ý tưởng này, chúng ta có rằng điện tích hạt nhân hiệu quả của kali được tính bằng một phép toán số học, bằng cách trừ đi số lượng điện tử bên trong khỏi điện tích hạt nhân của nó như được trình bày dưới đây:

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

Nói cách khác, electron hóa trị được bảo vệ bởi 2 electron từ cấp thứ nhất (gần hạt nhân nhất), 8 electron từ cấp thứ hai và 8 electron từ cấp thứ ba và áp chót; nghĩa là, 18 electron này tạo ra hiệu ứng che chắn bảo vệ electron cuối cùng khỏi các lực do hạt nhân tác dụng lên nó.

Có thể thấy, giá trị của điện tích hạt nhân hiệu quả của một nguyên tố có thể được thiết lập bằng số oxy hóa của nó. Cần lưu ý rằng đối với một điện tử cụ thể (ở bất kỳ mức năng lượng nào), việc tính toán tải hạt nhân hiệu quả là khác nhau.

Giải thích các ví dụ về tải kali hạt nhân hiệu quả

Dưới đây là hai ví dụ để tính điện tích hạt nhân hiệu quả được cảm nhận bởi một electron hóa trị được xác định trong nguyên tử kali.

- Đầu tiên, cấu hình điện tử của nó được thể hiện theo thứ tự sau: (1s(2s, 2p(3)s, 3p(3)d(4)s, 4p(4)d(4)f(5)s, 5p), v.v..

- Không có electron ở bên phải của nhóm (ns, np) góp phần tính toán.

- Mỗi electron trong nhóm (ns, np) đóng góp 0,35. Mỗi electron ở cấp độ (n-1) đóng góp 0,85.

- Mỗi cấp độ điện tử (n-2) hoặc thấp hơn đóng góp 1,00.

- Khi electron được bảo vệ ở trong một nhóm (nd) hoặc (nf), mỗi electron của một nhóm ở bên trái của nhóm (nd) hoặc (nf) đóng góp 1,00.

Do đó, tính toán bắt đầu:

Ví dụ đầu tiên

Trong trường hợp electron duy nhất của lớp ngoài cùng của nguyên tử nằm trong quỹ đạo 4s, Bạn có thể xác định điện tích hạt nhân hiệu quả của mình theo cách sau:

(1s2(2s22p5(3)s23p6(3)d6(4)s1)

Trung bình các electron không thuộc cấp độ bên ngoài nhất được tính toán:

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

Có giá trị của S, chúng tôi tiến hành tính Z *:

Z * = 19,00 - 16,80 = 2,20

Ví dụ thứ hai

Trong trường hợp thứ hai này, electron hóa trị duy nhất được tìm thấy trong quỹ đạo 4s. Bạn có thể xác định điện tích hạt nhân hiệu quả của mình theo cùng một cách:

(1s2(2s22p6(3)s23p6(3)d1)

Một lần nữa, trung bình của các electron không hóa trị được tính:

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

Cuối cùng, với giá trị của S, chúng ta có thể tính Z *:

Z * = 19,00 - 18,00 = 1,00

Kết luận

So sánh kết quả trước đó, có thể thấy rằng electron có trong quỹ đạo 4s bị thu hút vào hạt nhân của nguyên tử bởi các lực lớn hơn các lực hút electron nằm trong quỹ đạo 3d.  Do đó, electron trong quỹ đạo 4s Nó có năng lượng thấp hơn quỹ đạo 3d.

Do đó, người ta kết luận rằng một electron có thể nằm trong quỹ đạo 4s ở trạng thái cơ bản, trong khi ở quỹ đạo 3d đang trong trạng thái phấn khích.

Tài liệu tham khảo

  1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Lấy từ en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Hóa học Phiên bản thứ chín (McGraw-Hill).
  3. Sanderson, R. (2012). Trái phiếu hóa học và năng lượng trái phiếu. Lấy từ sách.google.com.vn
  4. Khuôn mặt G. (2015). George Facer's Edexcel A Level Chemistry Sinh viên - Cuốn sách 1. Lấy từ sách.google.com
  5. Raghavan, P. S. (1998). Khái niệm và vấn đề trong hóa học vô cơ. Lấy từ sách.google.com.vn