Skuteczne ładowanie jądrowe a ładunek jądrowy
Atomy składają się głównie z protonów, neutronów i elektronów. Jądro atomu zawiera protony i neutrony. Wokół jądra na orbitali krążą elektrony. Liczba atomowa pierwiastka to liczba protonów, które ma w jądrze. Symbolem oznaczającym liczbę atomową jest Z. Kiedy atom jest obojętny, ma taką samą liczbę elektronów jak protony. Zatem liczba atomowa jest równa liczbie elektronów w tym przypadku.
Co to jest ładunek nuklearny?
W jądrze atomu znajdują się głównie dwie cząstki subatomowe, neutrony i protony. Neutrony nie mają żadnego ładunku elektrycznego. Ale każdy proton ma ładunek dodatni. Jeśli w jądrach są tylko protony, odpychanie między nimi będzie większe (jak ładunki się odpychają). Dlatego obecność neutronów jest ważna, aby związać razem protony w jądrach. Całkowity dodatni ładunek wszystkich protonów w jądrze atomu jest nazywany ładunkiem jądrowym. Ponieważ liczba protonów w atomie jest podobna do liczby atomowej, ładunek jądrowy jest również podobny do liczby atomowej pierwiastka. Dlatego ładunek jądrowy jest unikalny dla elementu. I możemy zobaczyć, jak ładunki jądrowe zmieniają się w okresach i grupach układu okresowego. Ładunek jądrowy rośnie od lewej do prawej przez okres, a także rośnie w dół grupy. Ładunek jądrowy jest ważny dla atomu, ponieważ to siła elektrostatyczna przyciąga i wiąże elektrony orbity z jądrem. Ponieważ elektrony są naładowane ujemnie, przyciągają je dodatnie ładunki jądra.
Co to jest efektywne ładowanie jądrowe?
Elektrony w atomie są ułożone w różnych orbitali. Wewnątrz orbitalu głównego znajdują się inne orbitale podrzędne. Dla każdego orbitalu podrzędnego wypełnione są dwa elektrony. Elektrony na ostatnim orbicie znane są jako elektrony walencyjne i znajdują się dalej od jądra. Ponieważ elektrony są naładowane ujemnie, w atomie występuje między nimi odpychanie elektronów - elektronów. Występuje również przyciąganie elektrostatyczne między protonami w jądrach a elektronami orbitalnymi. Jednak ładunek jądrowy nie wpływa w ten sam sposób na wszystkie elektrony. Elektrony w powłokach walencyjnych odczuwają efekt minimalnego ładunku jądrowego. Dzieje się tak, ponieważ elektrony pomiędzy jądrem a zewnętrznymi powłokami interweniują i osłaniają ładunki jądrowe. Efektywny ładunek jądrowy to ładunek jądrowy doświadczany przez elektrony zewnętrznej powłoki. A ta wartość jest niższa niż rzeczywisty ładunek jądrowy. Na przykład fluor ma dziewięć elektronów i dziewięć protonów. Jego ładunek jądrowy wynosi +9. Jednak jego efektywny ładunek jądrowy wynosi +7, ze względu na ekranowanie przez dwa elektrony. Efektywny ładunek atomu można obliczyć według następującego wzoru.
Efektywny ładunek jądrowy = liczba atomowa - liczba elektronów niewalencyjnych
Jaka jest różnica między ładunkiem jądrowym a efektywnym ładunkiem jądrowym?
• Ładunek jądrowy to całkowity dodatni ładunek wszystkich protonów w jądrze atomu. Efektywny ładunek jądrowy to ładunek jądrowy doświadczany przez elektrony zewnętrznej powłoki.
• Efektywny ładunek jądrowy jest niższy niż wartość ładunku jądrowego. (Czasami może być podobnie)
