Qual é o
sentido pelos elétrons de valência nas três espécies isoeletrônicas: ânion flúor (
), átomo de neônio neutro
e cátion sódio
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A pergunta quer saber qual é a carga nuclear efetiva (
) que os elétrons de valência sentem nas três espécies isoelétrônicas: o ânion flúor (
), o átomo de neônio neutro (
) e o cátion sódio (
). Isso está relacionado ao conteúdo de estrutura eletrônica e teoria do gás de elétrons. Para resolver, vamos precisar entender como calcular o
usando as regras de Slater.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que espécies isoelétrônicas têm o mesmo número de elétrons. No caso:
-
tem 9 prótons + 1 elétron = 10 elétrons -
tem 10 prótons e 10 elétrons -
tem 11 prótons - 1 elétron = 10 elétrons
Então, todas têm 10 elétrons.
Passo 3
Agora, para calcular o
, usamos a fórmula:
Onde:
-
é a carga nuclear total (número de prótons) -
é a constante de blindagem, que leva em conta a diminuição da atração nuclear pelos elétrons internos
Passo 4
Vamos aplicar as regras de Slater para determinar o valor de
. Para elétrons na camada
(como nos nossos exemplos), a blindagem
é calculada considerando os elétrons internos que reduzem a carga efetiva.
Nas regras de Slater para elétrons de valência na segunda camada (
,
):
- Cada elétron na mesma camada contribui com 0,35 para
- Elétrons em camadas internas contribuem com 0,85 para
por elétron
Passo 5
Vamos ver a configuração eletrônica das três espécies:
-
: -
: -
:
Todas têm a mesma configuração eletrônica. Agora, para calcular
para um elétron de valência (no
):
-
para : 9 -
para : 10 -
para : 11
Passo 6
Calculando
:
- Eletrões internos (
): 2 elétrons × 0,85 = 1,7 - Elétrões na mesma camada (
): 8 elétrons × 0,35 = 2,8 - Total
= 1,7 + 2,8 = 4,5
Passo 7
Agora, aplicamos a fórmula para cada espécie:
-
Para
: -
Para
: -
Para
:
Resposta
A carga nuclear efetiva (
) sentida pelos elétrons de valência é:
-
: -
: -
:
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.
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mas do
é
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Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn |
---|---|---|---|---|---|
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