Cálculos detalhados mostram que o valor da
para os elétrons mais externos nos átomos de Si e Cl é 4,29+ e 6,12+, respectivamente. Que valor você estimaria para a
do elétron mais externo do Si e do Cl, considerando que os elétrons do caroço contribuam com 1,00 e os elétrons de valência não contribuam para a constante de blindagem?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! Basicamente, o exercício nos dá os valores detalhados da carga nuclear efetiva (
) para os elétrons mais externos nos átomos de Silício (Si) e Cloro (Cl), que são 4,29+ e 6,12+, respectivamente. A pergunta quer que a gente estime esses valores considerando que os elétrons do caroço (aqueles mais internos) contribuem com 1,00 cada para a blindagem, e os elétrons de valência (os mais externos) não contribuem para essa blindagem. Para resolver isso, vamos usar a ideia de carga nuclear efetiva e como calcular
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a carga nuclear efetiva (
). Ela representa a carga positiva efetiva que um elétron sente no átomo, levando em conta tanto a carga nuclear real (o número de prótons no núcleo) quanto o efeito de blindagem causado pelos outros elétrons. A fórmula básica é:
Onde:
-
é o número atômico (número de prótons). -
é a constante de blindagem, que representa o quanto os elétrons internos reduzem a carga nuclear efetiva sentida pelo elétron mais externo.
Passo 3
Agora, vamos aplicar isso ao Silício (Si) e ao Cloro (Cl).
Silício (Si):
- Número atômico (
) do Si: 14 (porque Si tem 14 prótons). - Número de elétrons de valência: 4 (as camadas mais externas de Si têm 4 elétrons).
- Número de elétrons do caroço: total de elétrons menos os de valência = 14 - 4 = 10.
Segundo o enunciado, cada elétron do caroço contribui com 1,00 para a blindagem (
), e os elétrons de valência não contribuem. Então:
Agora, calculamos
:
Cloro (Cl):
- Número atômico (
) do Cl: 17. - Número de elétrons de valência: 7.
- Número de elétrons do caroço: 17 - 7 = 10.
Aplicando a mesma lógica:
Calculando
:
Resposta
Estimamos que a carga nuclear efetiva (
) do elétron mais externo é 4,00 para o Silício (Si) e 7,00 para o Cloro (Cl).