Calcule a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo de cada um destes elementos:
c) 7 N

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo do nitrogênio ( 7N). Isso faz parte da química, mais especificamente do estudo da estrutura atômica. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de carga nuclear efetiva e usar algumas regras para calcular.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a carga nuclear efetiva. Basicamente, é a carga positiva que um elétron “sente” do núcleo, levando em conta a blindagem causada pelos outros elétrons. A carga nuclear efetiva ( Zefetiva) pode ser calculada usando a fórmula:
Zefetiva = Z - S
Onde:
  • Z é o número atômico (número de prótons no núcleo).
  • S é a constante de blindagem, que representa a redução da carga nuclear devido aos elétrons internos.

Passo 3

Agora, vamos aplicar isso ao nitrogênio ( 7N). O número atômico Z do nitrogênio é 7, pois ele tem 7 prótons no núcleo. Precisamos descobrir o valor de S para o elétron mais externo. Para isso, vamos usar as regras de Slater, que nos ajudam a estimar S baseado na configuração eletrônica.

Passo 4

A configuração eletrônica do nitrogênio é 1s^22s^22p^3. Segundo as regras de Slater:
  • Elétrons no mesmo grupo (mesma camada) cada um contribui com 0,35 para S.
  • Elétrons em camadas internas contribuem com 0,85 para S.
No nitrogênio, os elétrons mais internos são os 1s^2 e os 2s^22p^3 são os da camada externa.

Passo 5

Calculando S:
  • Para os elétrons na mesma camada ( 2s^22p^3): Temos 5 elétrons, então S = (5 - 1) times 0,35 = 4 times 0,35 = 1,4.
  • Para os elétrons nas camadas internas ( 1s^2): Temos 2 elétrons, então S += 2 times 0,85 = 1,7.
  • Total S = 1,4 + 1,7 = 3,1.

Passo 6

Agora, aplicamos a fórmula da carga nuclear efetiva:
Zefetiva = Z - S = 7 - 3,1 = 3,9

Resposta

A carga nuclear efetiva para o elétron mais externo do nitrogênio é aproximadamente Zefetiva = 3,9.

Exercícios relacionados