Par Rosann Kozlowski
6 juin 2023 à 23 h 44 HNE
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La charge nucléaire effective est la charge positive nette subie par les électrons de valence d'un atome multiélectronique après prise en compte de l'effet de protection des électrons internes. Au cours d'une période, la charge augmente, tandis qu'en bas d'un groupe, elle diminue généralement.
Pour un seul électron, la relation est exprimée comme :
\(Z_{eff} =Z – S\)
Déterminer Z et S nécessite une compréhension claire de la configuration électronique et de l’application des règles de Slater pour quantifier le blindage. Vous trouverez ci-dessous une procédure pratique étape par étape.
Localisez l'élément sur un tableau périodique pour obtenir son numéro atomique. Par exemple, le sodium (Na) a un numéro atomique de 11.
Exprimez la configuration en utilisant la séquence de regroupement standard :\\((1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), (5s, 5p), (5d), (5f) …\\
Pour le sodium :
\(\text{Na:} (1s^2)(2s^2,2p^6)(3s^1)\)
Ici, l'exposant indique le nombre d'électrons dans chaque sous-couche. L'électron de valence d'intérêt est l'électron unique 3s.
En appliquant ceci à l'électron 3s du sodium :
Somme des constantes de blindage :8,80 .
Insérez les valeurs dans la formule :
\(Z_{eff} =11 – 8,80 =2,20\)
Ainsi, la charge nucléaire effective agissant sur l’électron de valence du sodium est de 2,20. Cette valeur peut être utilisée pour prédire les énergies d'ionisation, les rayons atomiques et d'autres propriétés électroniques.
La même procédure fonctionne pour les cations, les anions et tout élément dont la configuration électronique est connue. L'enregistrement précis du nombre de protons et d'électrons garantit une estimation fiable de la charge nucléaire effective.