Carga Nuclear Efectiva

Carga nuclear efectiva





Carga nuclear efectiva
Tamaño atómico
Tamaño iónico
Energía de ionización
Afinidad Electrónica
Número de oxidación



















Índice

1. Fundamento

2. Desarrollo

3. Resumen

4. Conclusión

5. Bibliografía



















Fundamento

En este trabajo se hablara y explicara acerca de sietes temasque son: La carga efectiva, el tamaño atómico, el tamaño iónico, la energía de iniciación, la afinidad electrónica, el número de oxidación y la electronegatividad. Se redactara afondo los conceptos de estos seis temas, algunos usos y aplicaciones, y por ultimo, algunos ejemplos para que quede un poco mas claro y se pueda comprender mejor.






 
Desarrollo
Carga nuclear efectiva

Lacarga nuclear efectiva es la carga positiva neta experimentada por un electrón en un átomo polielectrónico. El término "efectiva" se usa porque el efecto pantalla de los electrones más cercanos al núcleo evita que los electrones en orbitales superiores experimenten la carga nuclear completa. Es posible determinar la fuerza de la carga nuclear observando el número de oxidación del átomo.
En un átomocon un electrón, el electrón experimenta toda la carga del núcleo positivo. En este caso, la carga nuclear efectiva puede ser calculada usando la ley de Coulomb.
Sin embargo, en un átomo con muchos electrones, los electrones externos son, simultáneamente, atraídos al núcleo debido a su carga positiva, y repelidos por los electrones cargados negativamente. La carga nuclear efectiva en un electrónde este tipo de átomo está dada por la siguiente ecuación:


Donde:
Z es el número atómico, y define tanto el número de protones en el núcleo como el total de electrones de un átomo.
S es la constante de pantalla, depende del número de electrones entre el núcleo y el electrón considerado, y también en qué tipo de orbital se encuentran los electrones que restan carga nuclear. No contribuyenlos electrones exteriores al nivel energético considerado, pero sí el resto de los vecinos del mismo nivel.
S puede determinarse mediante la aplicación sistemática de varios conjuntos de reglas, el método más simple es conocido como las reglas de Slater (en honor a John C. Slater). La carga nuclear efectiva puede calcularse según las reglas de Slater, quien las formuló en 1930:
Los electronesubicados en un orbital de mayor nivel contribuyen en 0 (para la sumatoria que da como resultado la constante de apantallamiento s). Cada electrón en el mismo nivel contribuye en 0,35 (excepto si el nivel es 1s, que resta 0,30).
Electrones en el nivel inmediato inferior, si están en orbitales s o p contribuyen en 0,85, si son de orbitales d o f contribuyen en 1,0 cada uno.
Electrones por debajo delnivel inmediato inferior, contribuyen en 1,0 cada uno.

Entonces, para calcular la carga nuclear efectiva, primero, situamos los electrones del átomo en sus orbitales atómicos:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f, etc.
Luego, para el cálculo de la carga nuclear efectiva sobre un electrón determinado, debemos calcular s y para ello tomamos en consideración los electrones que se encuentranen niveles de energía inferiores o iguales, que son los que causan apantallamiento del mismo, como indica la tabla de arriba, según las reglas de Slater. Entonces, por ejemplo para calcular la carga nuclear efectiva sobre un electrón 4s del átomo de Zinc (número atómico 30), primero debemos ubicar los electrones en los orbitales atómicos correspondientes:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Luegocalcular el valor que cada electrón del mismo nivel y de niveles inferiores va a restar a la carga nuclear total, esto es, según la tabla de arriba:
1 electrón en el nivel 4s...…………………..resta 0,35
8 electrones en el nivel 3 s y 3 p………..restan 0,85 cada uno
10 electrones en el nivel 3d...……………..restan 1,0 cada uno
8 electrones en el nivel 2 s y 2 p…………restan 1,0 cada uno.
2 electrones en el nivel...