Como podemos explicar a redução de
do último elemento de um dado período para o primeiro elemento do período seguinte levando em consideração a configuração eletrônica dos elementos químicos?
Passo 1
Beleza, vamos entender a pergunta primeiro! A gente quer saber por que o
(carga nuclear efetiva) diminui do último elemento de um período para o primeiro elemento do próximo período, observando como os elétrons estão organizados nos átomos. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre configuração eletrônica e carga nuclear efetiva.
Passo 2
Primeiro, vamos ver o que é a carga nuclear efetiva (
). Ela é a carga positiva que um elétron “sente” no átomo, levando em conta a atração do núcleo e o efeito de blindagem dos outros elétrons. A fórmula é:
onde
é o número atômico (número de prótons) e
é a constante de blindagem.
Passo 3
Agora, vamos analisar a configuração eletrônica. No final de um período, os elementos têm elétrons preenchendo o mesmo nível de energia (camada). Já no primeiro elemento do próximo período, começamos a preencher uma nova camada, aumentando a distância entre os elétrons externos e o núcleo.
Passo 4
Quando movemos para o primeiro elemento do próximo período, o número de prótons (
) aumenta, mas os elétrons adicionais estão em uma nova camada, que está mais afastada do núcleo. Isso significa que, apesar de
aumentar, a blindagem (
) também aumenta, mas não tanto quanto o aumento de
.
Passo 5
Por causa disso, a carga nuclear efetiva (
) percebida pelos elétrons da camada externa pode diminuir. Isso acontece porque os elétrons na nova camada são menos atraídos pelo núcleo comparado aos elétrons na última camada do período anterior, onde a blindagem era menor.
Passo 6
Então, ao passar do último elemento de um período para o primeiro do próximo, a reorganização dos elétrons em uma nova camada reduz a
dos elétrons externos, mesmo com o aumento do número de prótons.
Resposta
A redução da carga nuclear efetiva (
) do último elemento de um período para o primeiro elemento do próximo ocorre porque, apesar do aumento do número atômico, os elétrons adicionais são adicionados a uma nova camada mais afastada, aumentando a blindagem e diminuindo a atração efetiva do núcleo sobre os elétrons externos.