O que é carga nuclear efetiva e como ela influencia o tamanho de um orbital?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta fala sobre carga nuclear efetiva e como ela influencia o tamanho de um orbital. Isso está ligado à matéria de química, mais especificamente à estrutura atômica e à teoria dos orbitais. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é carga nuclear efetiva e como os elétrons interagem com o núcleo e entre si para afetar o tamanho dos orbitais.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é carga nuclear efetiva. Basicamente, é a carga positiva que um elétron realmente sente do núcleo, levando em conta o efeito de blindagem ou blindagem electrónica causada pelos outros elétrons. A ideia é que, embora o núcleo tenha uma certa carga positiva devido aos prótons, os elétrons internos “bloqueiam” um pouco essa carga para os elétrons mais externos.
A fórmula para calcular a carga nuclear efetiva (
) é:
Onde:
-
é o número de prótons no núcleo (carga nuclear total). -
é o número de elétrons que estão entre o elétron em questão e o núcleo, contribuindo para a blindagem.
Passo 3
Agora, vamos ver como essa carga nuclear efetiva influencia o tamanho de um orbital. Quando a
aumenta, isso significa que o elétron externo está sentindo uma carga nuclear maior, puxando-o mais para perto do núcleo. Como resultado, o raio atômico ou o tamanho do orbital diminui.
Por outro lado, se a
diminui, o elétron externo sente menos atração pelo núcleo devido à maior blindagem dos elétrons internos, permitindo que o elétron fique mais afastado, aumentando assim o tamanho do orbital.
Resposta
Então, resumindo, a carga nuclear efetiva é a carga positiva real que um elétron sente no núcleo após considerar a blindagem dos outros elétrons. Quanto maior a
, menor será o tamanho do orbital, pois os elétrons são puxados mais fortemente para dentro. Isso afeta diretamente o raio atômico e outras propriedades químicas dos elementos.