Calcule a carga nuclear efetiva usando a regra de Slater dos elementos seguintes elementos do mesmo período:
.
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 (
):
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):