Qual é a carga nuclear eficaz?

A carga nuclear efetiva é a força atraente dos prótons no núcleo de um átomo em um elétron após a força repulsiva dos elétrons do átomo. O valor numérico dessa carga é encontrado através da fórmula matemática simples, z (eficaz) = z-s, onde z é a carga positiva e s é o número de elétrons em orbitais totalmente ocupados. Em átomos neutros, a carga nuclear efetiva é igual ao número de elétrons no orbital mais externo, que são chamados de elétrons de valência.

Nos átomos, todos têm uma carga positiva de um. Um átomo é distinguido de outros átomos pelo número de prótons que possui, embora o número de nêutrons possa variar entre diferentes átomos do mesmo tipo, e alguns átomos do mesmo tipo podem ter íons com mais ou menos elétrons em órbita. A carga positiva total de um átomo é o número de seus prótons, que também é o número atômico do átomo, como mostrado na tabela periódica dos elementos. O primeiro passo na determinaçãoA carga nuclear efetiva de um átomo é determinar sua carga positiva total, que pode ser realizada, observando o número atômico do átomo.

Os elétrons são desenhados em direção ao núcleo do átomo e são encontrados em orbitais que preenchem de maneira previsível. O primeiro orbital pode conter apenas dois elétrons. Os orbitais subsequentes contêm oito elétrons quando cheios. Em circunstâncias normais e para fins de encontrar a carga nuclear efetiva de um átomo, os elétrons ocuparão o orbital mais próximo do núcleo possível.

Os orbitais totalmente ocupados neutralizam a mesma quantidade de carga positiva que contêm carga negativa. Por exemplo, um átomo com 12 prótons e 12 elétrons, que é um átomo neutro, perderá 2 carga positiva do primeiro orbital totalmente ocupado e 8 carga positiva a partir do segundo. Os outros dois elétrons no terceiro orbital não afetam o ATA carga nuclear efetiva da OM, que neste caso seria 12 menos 10 ou 2.

Na maioria dos casos, a equação simplificada é suficiente para descobrir a carga nuclear efetiva de um átomo. Versões mais complexas da equação levam em consideração a pequena carga negativa dos elétrons de valência, que é considerado insignificante para a maioria dos propósitos. Os íons também terão uma carga nuclear eficaz que se desvia ligeiramente da equação padrão, pois a adição de um elétron extra ao orbital externo o tornará um pouco menos positivo, e a perda de um elétron aumentará a atração positiva do átomo.