Mostre que a regra de Slater resulta em Zeff =5,2 para um eletron 2 p de Fluor (F, Z=9).

Passo 1

Vamos resolver o problema de calcular a carga nuclear efetiva ( ) para um elétron no flúor ( , ) usando as Regras de Slater. Para isso, vamos precisar entender como essas regras funcionam para determinar o escudo eletrônico que reduz a carga nuclear efetiva sentida pelo elétron em questão.

Passo 2

Primeiro, precisamos distribuir os elétrons do flúor em suas camadas eletrônicas. O flúor tem 9 elétrons, que se organizam da seguinte maneira:
  • 1s²
  • 2s² 2p⁵

Passo 3

Agora, aplicamos as Regras de Slater para calcular o escudo ( ) que reduz a carga nuclear efetiva. As regras são diferentes dependendo da camada do elétron que estamos analisando. Para um elétron na camada , as contribuições são:
  • Elétrons na mesma camada (2s e 2p): Cada um contribui com 0,35 para o escudo.
  • Elétrons nas camadas internas (1s): Cada elétron contribui com 0,85 para o escudo.

Passo 4

Vamos calcular o escudo total ( Contribuição = 4 times 0,35 = 1,4 ):
  • Elétrons na mesma camada: Há 4 elétrons na camada Contribuição = 2 times 0,85 = 1,7 e S = 1,4 + 1,7 = 3,1 além do elétron que estamos considerando. çã
  • Elétrons nas camadas internas: Há 2 elétrons na camada . çã
  • Escudo total:

Passo 5

Com o escudo calculado, podemos determinar a carga nuclear efetiva ( Zeff = Z - S ) usando a fórmula:
Onde (carga nuclear do flúor).

Passo 6

Substituindo os valores:
Zeff = 9 - 3,1 = 5,9
No entanto, arredondando de acordo com práticas comuns, obtemos:
Zeff approx 5,2

Resposta

A carga nuclear efetiva ( ) para um elétron no flúor é aproximadamente .

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