Content

• Passos
• Consells
• Advertiments

Com ja sabeu, en molts àtoms, cada electró es veu afectat per una força d’atracció una mica inferior a la càrrega real del nucli, que es deu a l’efecte de la projecció exercida per altres electrons de l’àtom. Aplicant la regla de Slater, podem calcular la constant de cribratge, denotada per la lletra σ, per a cada electró de l’àtom.

La càrrega efectiva d’un nucli es pot definir com la diferència entre la càrrega real del nucli (Z) i l’efecte de filtratge dels electrons que giren entre el nucli i l’electró de valència.

La càrrega efectiva del nucli es calcula mitjançant la fórmula Z * = Z - σ on, Z = nombre atòmic, σ = constant de detecció.

Per calcular la càrrega nuclear efectiva (Z *), necessitem el valor de la constant de cribratge (σ), que es pot obtenir seguint les regles següents.

Passos

1. 1 Anoteu la configuració electrònica de l’element tal com es mostra a continuació.
   • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
   • Ordeneu els electrons segons la regla de Klechkovsky.
     • Els electrons a la dreta de l’electró d’interès no tenen cap efecte sobre la constant de cribratge.
     • La constant de blindatge de cada grup es calcula com la suma dels components següents:
       • Tots els altres electrons del mateix grup amb l’electró que ens interessa mostren 0,35 unitats de càrrega nuclear. Una excepció és el grup 1s, on un electró només es compta com a 0,30.
       • En el cas d'un grup pertanyent al tipus [s, p], agafeu 0,85 unitats per a cada electró (n-1) de la closca i 1,00 unitat per a cada electró (n-2) i les següents closques.
       • En el cas d’un grup pertanyent al tipus [d] o [f], agafeu 1,00 unitats per cada electró a l’esquerra d’aquest orbital.
2. 2 Per exemple: (a) Calculeu la càrrega nuclear efectiva de 2p a l'àtom de nitrogen.
   • Configuració electrònica - (1s) (2s, 2p).
   • Constant de blindatge, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
   • Càrrega nuclear efectiva, Z * = Z - σ = 7 - 3,10 = 3,90
3. 3 (b) Calculeu la càrrega nuclear efectiva i la constant de cribratge d’un electró de 3p en un àtom de silici.
   • Configuració electrònica - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p).
   • σ = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85
   • Z * = Z - σ = 14 - 9,85 = 4,15
4. 4 (c) Calculeu la càrrega nuclear efectiva de l’electró de 4 s i de l’electró 3d de l’àtom de zinc.
   • Configuració electrònica - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s).
   • Per a un electró de 4 segons,
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
   • Z * = Z - σ = 30 - 25,65 = 4,35
   • Per a un electró en 3D,
   • σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
   • Z * = Z - σ = 30 - 21,15 = 8,85
5. 5 (d) Calculeu la càrrega nuclear efectiva d’un dels electrons de 6s de tungstè (nombre atòmic = 74)
   • Configuració electrònica - (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

Consells

• Obteniu més informació sobre l’efecte de protecció, la protecció de la càrrega nuclear efectiva i constant, la regla de Slater i altres quantitats químiques.
• Si només hi ha un electró a l’orbital, no hi ha cap efecte de detecció. En cas que un àtom contingui un nombre imparell d’electrons, s’ha de reduir el nombre per un abans de multiplicar-lo pel nombre adequat per obtenir l’efecte de protecció real.

Advertiments

• Tot i que totes aquestes regles us poden semblar descoratjadores, escriure la configuració electrònica correcta us ajudarà a tenir èxit.