Calcule a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo de cada um destes elementos:
c)
c)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a carga nuclear efetiva para o elétron mais externo do nitrogênio (
). 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 (
) pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é o número atômico (número de prótons no núcleo). -
é a constante de blindagem, que representa a redução da carga nuclear devido aos elétrons internos.
Passo 3
Agora, vamos aplicar isso ao nitrogênio (
). O número atômico
do nitrogênio é 7, pois ele tem 7 prótons no núcleo. Precisamos descobrir o valor de
para o elétron mais externo. Para isso, vamos usar as regras de Slater, que nos ajudam a estimar
baseado na configuração eletrônica.
Passo 4
A configuração eletrônica do nitrogênio é
. Segundo as regras de Slater:
- Elétrons no mesmo grupo (mesma camada) cada um contribui com 0,35 para
. - Elétrons em camadas internas contribuem com 0,85 para
.
No nitrogênio, os elétrons mais internos são os
e os
são os da camada externa.
Passo 5
Calculando
:
- Para os elétrons na mesma camada (
): Temos 5 elétrons, então . - Para os elétrons nas camadas internas (
): Temos 2 elétrons, então . - Total
.
Passo 6
Agora, aplicamos a fórmula da carga nuclear efetiva:
Resposta
A carga nuclear efetiva para o elétron mais externo do nitrogênio é aproximadamente
.