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 ( Zefetiva) é:
Zefetiva = Z - S
Onde:
  • Z é o número de prótons no núcleo (carga nuclear total).
  • S 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 Zefetiva 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 Zefetiva 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 Zefetiva, 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.

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