Calcule a carga nuclear efetiva usando a regra de Slater dos elementos seguintes elementos do mesmo período: Al(Z=13), Co(Z=27), Ar(Z=18).

Passo 1

Beleza, vamos calcular a carga nuclear efetiva para os elementos Al (Z=13), Co (Z=27) e Ar (Z=18) usando a regra de Slater. A carga nuclear efetiva é a carga sentida pelos elétrons de valência, levando em conta a blindagem ou proteção dos elétrons internos. Para isso, vamos precisar saber a configuração eletrônica de cada elemento e aplicar as regras de Slater para determinar o fator de blindagem.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir a configuração eletrônica de cada elemento:
  • Alumínio (Al, Z=13):
  • Cobalto (Co, Z=27):
  • Argônio (Ar, Z=18):

Passo 3

Agora, vamos aplicar a regra de Slater para calcular a blindagem ( ) de cada elemento. A regra de Slater nos diz como os elétrons nas camadas internas reduzem a carga nuclear sentida pelos elétrons de valência. As regras são diferentes para elétrons em orbitais diferentes (s, p, d, f).

Passo 4

Para o Alumínio (Al):
Os elétrons de valência estão na camada . Segundo Slater:
  • Cada elétron nas camadas contribui com 0,85 para :
  • Cada elétron nas camadas e contribui com 0,85:
  • Os elétrons na mesma camada e (exceto o considerado) contribuem com 0,35:
Total de blindagem:
Para o Cobalto (Co):
Os elétrons de valência estão na camada .
  • Cada elétron nas camadas contribui com 0,85:
  • Cada elétron nas camadas e contribui com 0,85:
  • Cada elétron nas camadas e contribui com 0,35:
Total de blindagem:
Para o Argônio (Ar):
Os elétrons de valência estão na camada .
  • Cada elétron nas camadas contribui com 0,85:
  • Cada elétron nas camadas e contribui com 0,85:
  • Os elétrons na mesma camada e (exceto os considerados) contribuem com 0,35:
Total de blindagem:

Passo 5

Agora, vamos usar a fórmula da carga nuclear efetiva ( Zef = Z - S ):
Onde é o número atômico e é a blindagem calculada.

Passo 6

Calculando para cada elemento:
  • Alumínio (Al):
  • Cobalto (Co):
  • Argônio (Ar):

Resposta

A carga nuclear efetiva calculada usando a regra de Slater é:
  • Alumínio (Al):
  • Cobalto (Co):
  • Argônio (Ar):

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