Różnica między skutecznym ładunkiem jądrowym a ładunkiem jądrowym

Efektywna ładunek jądrowy a ładunek jądrowy
 

Atomy składają się głównie z protonów, neutronów i elektronów. Jądro atomu zawiera protony i neutrony. A wokół jądra krążą elektrony na orbitach. Liczba atomowa pierwiastka to liczba protonów w jądrze. Symbolem oznaczającym liczbę atomową jest Z. Gdy atom jest neutralny, ma taką samą liczbę elektronów jak protony. Zatem liczba atomowa jest w tym przypadku równa liczbie elektronów.

Co to jest ładunek jądrowy?

W jądrze atomu znajdują się głównie dwie cząsteczki subatomowe, neutrony i protony. Neutrony nie mają ładunku elektrycznego. Ale każdy proton ma ładunek dodatni. Jeśli w jądrze znajdują się tylko protony, odpychanie między nimi będzie większe (podobnie jak ładunki odpychają się nawzajem). Dlatego obecność neutronów jest ważna dla wiązania protonów w jądrach. Całkowity ładunek dodatni wszystkich protonów w jądrze atomu jest znany jako ładunek jądrowy. Ponieważ liczba protonów w atomie jest podobna do liczby atomowej, ładunek jądrowy jest również podobny do liczby atomowej pierwiastka. Dlatego ładunek jądrowy jest unikalny dla elementu. I możemy zobaczyć, jak zmieniają się ładunki jądrowe w okresach i grupach układu okresowego. Ładunek jądrowy wzrasta od lewej do prawej przez pewien okres, a także zwiększa się w grupie. Ładunek jądrowy jest ważny dla atomu, ponieważ jest to siła elektrostatyczna, która przyciąga i wiąże elektrony orbitalne z jądrem. Ponieważ elektrony są naładowane ujemnie, przyciągają je dodatnie ładunki jądra.

Co to jest efektywne ładunek jądrowy?

Elektrony w atomie są ułożone na różnych orbitach. Wewnątrz głównego orbity znajdują się inne podrzędne orbity. Dla każdego pod orbitalu napełnione są dwa elektrony. Elektrony na ostatnim orbicie są znane jako elektrony walencyjne i znajdują się dalej od jądra. Ponieważ elektrony są naładowane ujemnie, w atomie występuje między nimi odpychanie elektronów. Istnieje również przyciąganie elektrostatyczne między protonami w jądrach a elektronami orbitalnymi. Jednak ładunek jądrowy nie wpływa w ten sam sposób na wszystkie elektrony. Elektrony w powłokach walencyjnych odczuwają minimalny efekt ładunku jądrowego. Wynika to z tego, że elektrony między jądrem a zewnętrznymi powłokami interweniują i osłaniają ładunki jądrowe. Efektywny ładunek jądrowy to ładunek jądrowy odczuwany przez elektrony zewnętrznej powłoki. Ta wartość jest niższa niż faktyczny ładunek jądrowy. Na przykład fluor ma dziewięć elektronów i dziewięć protonów. Jego ładunek jądrowy wynosi +9. Jednak jego efektywny ładunek jądrowy wynosi +7 z powodu ekranowania spowodowanego dwoma elektronami. Efektywny ładunek jądrowy atomu można obliczyć według następującego wzoru.

Efektywny ładunek jądrowy = liczba atomowa - liczba elektronów nieważności