Se cada elétron interno fosse totalmente eficiente em blindar os elétrons de valência da carga total do núcleo e os elétrons de valência não fornecessem blindagem uns para os outros (a) qual seria a carga nuclear efetiva atuando em um elétron de valência em um átomo de potássio?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado está pedindo para calcular a carga nuclear efetiva que atua em um elétron de valência no átomo de potássio. Isso faz parte da matéria de Química, mais especificamente do estudo da estrutura atômica. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de carga nuclear efetiva, saber quantos elétrons estão no átomo de potássio e identificar quais desses elétrons são internos e quais são de valência.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o potássio (K) tem o número atômico 19, o que significa que ele tem 19 prótons no núcleo e, num átomo neutro, também 19 elétrons orbitando o núcleo.
Passo 3
Agora, vamos olhar para a configuração eletrônica do potássio. A configuração eletrônica é a distribuição dos elétrons nas diferentes camadas ou níveis de energia ao redor do núcleo. Para o potássio, a configuração é:
Isso mostra que há 18 elétrons internos (1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶) e 1 elétron de valência na camada 4s.
Passo 4
A carga nuclear efetiva (Z_eff) é a carga que realmente atrai os elétrons de valência, levando em conta o efeito de blindagem dos elétrons internos. A fórmula para calcular Z_eff é:
Onde:
-
é o número atômico (número de prótons), -
é a constante de blindagem, que representa o efeito dos elétrons internos.
Passo 5
De acordo com o enunciado, cada elétron interno bloqueia totalmente a carga do núcleo para os elétrons de valência, e os elétrons de valência não bloqueiam uns aos outros. Isso significa que a constante de blindagem
é igual ao número de elétrons internos, que são 18.
Passo 6
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Resposta
A carga nuclear efetiva atuando em um elétron de valência no átomo de potássio é 1.
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