Skuteczny ładunek jądrowy kontra ładunek jądrowy
Atomy składają się głównie z protonów, neutronów i elektronów. Jądro atomu zawiera protony i neutrony. A wokół jądra na orbitalach krążą elektrony. Liczba atomowa pierwiastka to liczba protonów, które ma w jądrze. Symbolem oznaczającym liczbę atomową jest Z. Gdy atom jest obojętny, ma taką samą liczbę elektronów jak protony. Zatem liczba atomowa jest równa liczbie elektronów w tym przypadku.
Co to jest ładunek jądrowy?
W jądrze atomu znajdują się głównie dwie cząstki subatomowe, neutrony i protony. Neutrony nie mają ładunku elektrycznego. Ale każdy proton ma ładunek dodatni. Jeśli w jądrach znajdują się tylko protony, odpychanie między nimi będzie większe (jak ładunki odpychają się nawzajem). Dlatego obecność neutronów jest ważna dla wiązania protonów w jądrach. Całkowity ładunek dodatni wszystkich protonów w jądrze atomu jest znany jako ładunek jądrowy. 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 zmieniają się ładunki jądrowe w okresach i grupach układu okresowego. Ładunek jądrowy wzrasta od lewej do prawej przez okres, a także zwiększa się w dół grupy. Ładunek jądrowy jest ważny dla atomu, ponieważ to siła elektrostatyczna przyciąga i wiąże elektrony orbitalne z jądrem. Ponieważ elektrony są naładowane ujemnie, przyciągają je dodatnie ładunki jądra.
Co to jest efektywny ładunek jądrowy?
Elektrony w atomie są ułożone w różne orbitale. Wewnątrz orbitalu głównego znajdują się inne podorbitale. Dla każdego suborbitalu 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 elektron – elektron. A także istnieje 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 znajdujące się pomiędzy jądrem a powłokami zewnętrznymi interweniują i osłaniają ładunki jądrowe. Efektywny ładunek jądrowy to ładunek jądrowy doświadczany przez elektrony powłoki zewnętrznej. 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 jądrowy atomu można obliczyć za pomocą 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 powłoki zewnętrznej.
• Efektywny ładunek jądrowy jest niższy niż wartość ładunku jądrowego. (Czasami może być podobnie)
