Considerando os elétrons mais externos em átomos de 14 Si e 17 Cl. Quais valores você estimaria para a Z ef de ambos átomos, usando as regras de Slater?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A questão pede para estimarmos a carga nuclear efetiva ( Zef) dos elétrons mais externos nos átomos de Silício ( 14Si) e Cloro ( 17Cl), usando as regras de Slater. Para isso, vamos precisar conhecer a configuração eletrônica de cada átomo e aplicar as regras de Slater para calcular a carga efetiva.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir a configuração eletrônica dos átomos de Silício e Cloro para identificar os elétrons mais externos.
  • Silício ( 14Si):
    A configuração eletrônica é 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^2. Os elétrons mais externos estão na camada 3s e 3p.
  • Cloro ( 17Cl):
    A configuração eletrônica é 1s^2,2s^2,2p^6,3s^2,3p^5. Os elétrons mais externos estão na camada 3s e 3p.

Passo 3

Agora, vamos aplicar as Regras de Slater para calcular o escudo ( S) que reduz a carga nuclear efetiva sentida pelos elétrons de valência.
As regras básicas de Slater são:
  1. Organizar os elétrons por camadas e subníveis.
  2. Determinar o escudo ( S) com base na posição dos elétrons.
  3. Calcular Zef = Z - S, onde Z é a carga nuclear.

Passo 4

Vamos calcular o escudo para cada átomo:
  • Para Silício ( 14Si):
    • Grupo de elétrons de valência: 3s^2,3p^2.
    • Elétrons no mesmo grupo (3s e 3p): Para cada elétron, os outros elétrons no mesmo grupo contribuem com 0.35.
      • Total de elétrons no mesmo grupo: 3 (excluindo o elétron que estamos calculando).
      • Contribuição: 3 times 0.35 = 1.05.
    • Elétrons nas camadas internas (1s, 2s, 2p): Cada elétron interno contribui com 0.85.
      • Total de elétrons nas camadas internas: 10.
      • Contribuição: 10 times 0.85 = 8.5.
    • Total do escudo ( S): 1.05 + 8.5 = 9.55.
  • Para Cloro ( 17Cl):
    • Grupo de elétrons de valência: 3s^2,3p^5.
    • Elétrons no mesmo grupo (3s e 3p): Para cada elétron, os outros elétrons no mesmo grupo contribuem com 0.35.
      • Total de elétrons no mesmo grupo: 6 (excluindo o elétron que estamos calculando).
      • Contribuição: 6 times 0.35 = 2.1.
    • Elétrons nas camadas internas (1s, 2s, 2p): Cada elétron interno contribui com 0.85.
      • Total de elétrons nas camadas internas: 10.
      • Contribuição: 10 times 0.85 = 8.5.
    • Total do escudo ( S): 2.1 + 8.5 = 10.6.

Passo 5

Agora, vamos calcular a carga nuclear efetiva ( Zef) para cada átomo usando a fórmula:
Zef = Z - S
Onde Z é a carga nuclear do átomo.
  • Para Silício ( 14Si):
    Zef = 14 - 9.55 = 4.45
  • Para Cloro ( 17Cl):
    Zef = 17 - 10.6 = 6.4

Resposta

Os valores estimados para a carga nuclear efetiva ( Zef) são aproximadamente 4.45 para o Silício ( 14Si) e 6.4 para o Cloro ( 17Cl), usando as regras de Slater.

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