Differenza tra effettiva carica nucleare e carica nucleare

Carica nucleare efficace contro carica nucleare
 

Gli atomi sono composti principalmente da protoni, neutroni ed elettroni. Il nucleo dell'atomo contiene protoni e neutroni. E ci sono elettroni che girano attorno al nucleo in orbita. Il numero atomico di un elemento è il numero di protoni che ha nel nucleo. Il simbolo per denotare il numero atomico è Z. Quando l'atomo è neutro, ha lo stesso numero di elettroni di protoni. Quindi, il numero atomico è uguale al numero di elettroni in questo caso.

Cos'è la carica nucleare?

In un nucleo di un atomo, principalmente ci sono due particelle sub-atomiche, neutroni e protoni. I neutroni non hanno alcuna carica elettrica. Ma ogni protone ha una carica positiva. Se ci sono solo protoni nei nuclei, la repulsione tra quelli sarà più alta (come le cariche si respingono a vicenda). Pertanto, la presenza di neutroni è importante per legare insieme i protoni nei nuclei. La carica positiva totale di tutti i protoni in un nucleo di un atomo è nota come carica nucleare. Poiché il numero di protoni in un atomo è simile al numero atomico, la carica nucleare è anche simile al numero atomico dell'elemento. Pertanto, la carica nucleare è unica per un elemento. E possiamo vedere come cambiano le cariche nucleari attraverso i periodi e i gruppi della tavola periodica. La carica nucleare aumenta da sinistra a destra per un periodo e aumenta anche un gruppo. La carica nucleare è importante per un atomo, perché è la forza elettrostatica che attrae e lega gli elettroni orbitali al nucleo. Poiché gli elettroni sono caricati negativamente, sono attratti dalle cariche del nucleo positivo.

Qual è l'effettiva carica nucleare?

Gli elettroni di un atomo sono disposti in diversi orbitali. All'interno di un orbitale principale, ci sono altri sub-orbitali. Per ogni sub-orbitale, vengono riempiti due elettroni. Gli elettroni dell'ultimo orbitale sono conosciuti come elettroni di valenza e sono situati più lontano dal nucleo. Dato che gli elettroni sono carichi negativamente, in un atomo c'è una repulsione tra elettroni ed elettroni. E c'è anche un'attrazione elettrostatica tra i protoni nei nuclei e gli elettroni orbitali. Tuttavia, la carica nucleare non influisce allo stesso modo su tutti gli elettroni. Gli elettroni nei gusci di valenza percepiscono l'effetto di carica nucleare minimo. Questo perché gli elettroni tra il nucleo e i gusci esterni intervengono e proteggono le cariche nucleari. Una carica nucleare efficace è la carica nucleare sperimentata dagli elettroni esterni. E questo valore è inferiore alla carica nucleare effettiva. Ad esempio, il fluoro ha nove elettroni e nove protoni. La sua carica nucleare è +9. Tuttavia, la sua carica nucleare effettiva è +7, a causa della schermatura dovuta a due elettroni. La carica nucleare efficace di un atomo può essere calcolata con la seguente formula.

Carica nucleare efficace = numero atomico: numero di elettroni di nonvalenza