Z*per l'elettrone 4s del Br

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Rosa

2017-10-11 14:57

Buonasera perché sul seguente testo di esercizio svolto risulta "6 e- nello stesso livello 4s4p"? Gli elettroni non dovrebbero essere 7? Perché dice 6?

Grazie


Ho letto che si sottrae 1 ma non ho capito ...perché?

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LuiCap

2017-10-11 17:37

L'effetto di schermo (o effetto di schermaggio o schermo) di un elettrone in un atomo è l'effetto per cui un elettrone negli orbitali più esterni risente meno dell'attrazione del nucleo rispetto ad uno negli orbitali più interni.

La causa di questo effetto è che un elettrone che si trova negli orbitali più esterni subisce la repulsione coulombiana degli elettroni più interni che mitiga l'attrazione nucleare: l'elettrone subisce una "carica nucleare schermata", detta carica nucleare efficace:

Z* è la carica nucleare efficace di un elettrone in un determinato orbitale.

Z* = numero atomico (Z) - costante di schermo

Per calcolare la costante di schermo si devono considerare le regole di Slater (https://it.wikipedia.org/wiki/Regole_di_Slater):

1) gli elettroni che appartengono a gruppi superiori rispetto a quello occupato dall'elettrone in esame non danno alcun contributo alla costante di schermo;

2) se l'elettrone in esame è in un orbitale ns o np, valgono le presenti considerazioni:

- ogni altro elettrone del gruppo {ns,np} dà un contributo pari a 0,35 allo schermaggio, tranne per il gruppo {1s} che contribuisce per 0,30;

- ogni elettrone del guscio (n-1) dà un contributo pari a 0,85;

- ogni elettrone del guscio (n-2) o inferiori dà un contributo pari a 1,00.

3) se l'elettrone in esame è in un orbitale nd o nf, valgono le presenti considerazioni:

- gli altri elettroni del gruppo {nd} o {nf} danno contributo pari a 0,35;

- gli elettroni di tutti i gruppi sottostanti contribuiscono per 1,00.

Nell'esempio riportato nell'esercizio il numero 6 e- si ottiene applicando la regola di Slater 1).

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Rosa

2017-10-11 17:54

Ah quindi sottraggo l'elettrone che non contribuisce all'effetto di schermo grazie

Rosa

2017-10-20 16:19

LuiCap ha scritto:

L'effetto di schermo (o effetto di schermaggio o schermo) di un elettrone in un atomo è l'effetto per cui un elettrone negli orbitali più esterni risente meno dell'attrazione del nucleo rispetto ad uno negli orbitali più interni.

La causa di questo effetto è che un elettrone che si trova negli orbitali più esterni subisce la repulsione coulombiana degli elettroni più interni che mitiga l'attrazione nucleare: l'elettrone subisce una "carica nucleare schermata", detta carica nucleare efficace:

Z* è la carica nucleare efficace di un elettrone in un determinato orbitale.

Z* = numero atomico (Z) - costante di schermo

Per calcolare la costante di schermo si devono considerare le regole di Slater (https://it.wikipedia.org/wiki/Regole_di_Slater):

1) gli elettroni che appartengono a gruppi superiori rispetto a quello occupato dall'elettrone in esame non danno alcun contributo alla costante di schermo;

2) se l'elettrone in esame è in un orbitale ns o np, valgono le presenti considerazioni:

- ogni altro elettrone del gruppo {ns,np} dà un contributo pari a 0,35 allo schermaggio, tranne per il gruppo {1s} che contribuisce per 0,30;

- ogni elettrone del guscio (n-1) dà un contributo pari a 0,85;

- ogni elettrone del guscio (n-2) o inferiori dà un contributo pari a 1,00.

3) se l'elettrone in esame è in un orbitale nd o nf, valgono le presenti considerazioni:

- gli altri elettroni del gruppo {nd} o {nf} danno contributo pari a 0,35;

- gli elettroni di tutti i gruppi sottostanti contribuiscono per 1,00.

Nell'esempio riportato nell'esercizio il numero 6 e- si ottiene applicando la regola di Slater 1).

Ma la carica nucleare effettiva non è diversa dalla carica efficace?

Io ho trovato questa formula

Carca nucleare effettiva Z*=Carica nucleare efficace-S?

LuiCap

2017-10-20 17:31

La formula che hai scritto, secondo me è sbagliata.

La carica nucleare effettiva non è altro che il numero atomico Z.

La carica nucleare efficace Z* è la carica nucleare effettiva dedotto l'effetto di schermo causato dagli elettroni che si trovano fra il nucleo e l'elettrone di valenza:

Carica nucleare efficace Z* = carica nucleare effettiva Z - costante di schermo S

Carica nucleare effettiva Z = carica nucleare efficace Z* + costante di schermo S

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Rosa

2017-10-20 18:25

http://www.rneurocirugia.com/come-calcolare-la-carica-nucleare-efficace.html

È sbagliata questa sul link?


Inoltre volevo chiederLe se ci sono delle dimostrazioni delle regole di Slater che ha scritto anche Lei, La ringrazio

LuiCap

2017-10-20 22:14

La formula per calcolare la carica nucleare efficace Z* che c'è in quel link è esattamente uguale a quella che ho scritto io: numero di protoni = numero atomico = Z.

Cosa c'è che non ti è chiaro?

Slater ha ricavato in via sperimentale le sue regole, non attraverso calcoli teorici.

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Rosa

2017-10-21 06:02

Ma sul link c'è scritto che alla carica nucleare effettiva si trova sottraendo alla efficace il numero S, non è il contrario di quello che ha scritto Lei? Grazie

LuiCap

2017-10-21 06:59

L'articolo originale è di certo in inglese ed è stato tradotto in italiano in malo modo :-(

Carica nucleare efficace si riferisce alla carica sentita dagli elettroni di un atomo del multi-elettrone più esterno (valence) dopo aver preso in considerazione il numero di elettroni che circondano il nucleo di schermatura. La formula per calcolare la carica nucleare effettiva per un singolo elettrone è "Z = Z - S", dove Z è la carica nucleare efficace, Z è il numero di protoni nel nucleo e S è la quantità media di densità dell'elettrone fra il nucleo e l'elettrone per il quale stanno risolvendo. Qui inverte i termini.

Ad esempio, è possibile utilizzare questa formula per trovare la carica nucleare effettiva per un elettrone in litio, in particolare il "2s" dell'elettrone.

Istruzioni

• Determinare che il valore di Z. Z è il numero di protoni nel nucleo dell'atomo, che determina la carica positiva del nucleo. Il numero di protoni nel nucleo di un atomo è noto anche come il numero atomico, che può essere trovato sulla tavola periodica degli elementi.

Nell'esempio, il valore di Z per litio è 3.

...

Nell'esempio, ci sono due elettroni nel guscio che è un livello di energia inferiore del guscio dell'elettrone per il quale si sta risolvendo, e hanno entrambi gli orbitali "s". In base alle regole di Slater, questi due elettroni ogni contribuiscono 0.85. Non includere il valore per l'elettrone per il quale stanno risolvendo.

• Calcolare il valore di S sommando i numeri che è stato assegnato a ogni elettrone utilizzando le regole di Slater.

Per il nostro esempio, S è uguale a 1.7 (la somma dei valori dei due elettroni che contiamo).

Sottrarre S da Z per trovare la carica nucleare efficace, Z*. Qui usa la formula corretta.

In esempio di utilizzo di un atomo di litio, Z è uguale a 3 (il numero atomico del litio) e S è uguale a 1.7. Modificando le variabili nella formula i valori corretti per l'esempio, diventa Z = 3-1.7. Il valore di Z (e così la carica nucleare efficace della 2T elettrone in un atomo di litio) è 1.3.

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Rosa

2017-10-21 15:05

quindi in sintesi

Carica nucleare Efficace=numero atomico Z-S? Il docente ha detto che vuole che non impariamo meccanicamente queste regole di Slater ora il mio problema è: se non ci sono le dimostrazioni perché si tratta di calcoli sperimentali -che vuol dire "non svolgere in modo meccanico l'esercizio", secondo Lei? Lei che cosa mi consiglia? Grazie

Rosa

2017-10-22 09:29

Forse devo spiegare i concetti di effetto schermante e di carica nucleare?

LuiCap

2017-10-22 11:41

Ho contribuito a confonderti le idee e me ne scuso.

Carica nucleare effettiva e carica nucleare efficiente sono sinonimi e si indica con il simbolo Z* o Zeff:

Z* = Zeff = Z - S

dove:

Z = carica reale del nucleo = numero atomico

S = costante di schermo

Le domande che un docente può fare riguardo a questo argomento possono essere diverse, ognuna volta ad accertare la conoscenza e la comprensione.

Ad esempio:

- Cos'è la carica nucleare effettiva?

Questa domanda ha lo scopo di verificare la definizione di questa grandezza.

- Come si calcola la carica nucleare effettiva?

Questa domanda ha lo scopo di verificare la conoscenza della formula sopra indicata, spiegando il significato dei simboli utilizzati e il metodo con il quale si calcola la costante di schermo attraverso le regole di Slater.

Perché negli atomi multielettronici ogni elettrone subisce la repulsione elettrostatica causata da tutti gli altri?

Questa domanda ha lo scopo di verificare la comprensione del fenomeno, perciò la risposta deve essere un discorso articolato sulla struttura atomica.

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Rosa

2017-10-22 12:04

Non si preoccupi prof! Mi sta piacendo questa confusione! Il problema è che cercando sul web mi sono accorta che diversi docenti distinguono carica nucleare effettiva dalla carica nucleare efficace. Se vuole Le posto i file.

Cercherò di porre direttamente il quesito al docente.

La ringrazio per i consigli, cordiali saluti


Per esempio da qui sembra che siano due definizioni distinte

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LuiCap

2017-10-22 12:36

In questo link chiama il numero atomico Z carica nucleare effettiva o reale.

Il concetto che ci sta dietro è sempre lo stesso.

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Rosa

2017-10-22 12:56

Ok grazie mille!

Rosa

2018-03-10 14:57

Sto ripassando questo argomento e volevo sapere magari il motivo per cui in questo esercizio svolto sia stata scelta come configurazione di una serie generica di atomi del blocco d quella che termina con 4s2. Ma perché non posso scegliere la configurazione elettronica esterna che finisce con 4s1? Ho visto che sulla tavola periodica  ci sono alcuni elementi che terminano con 4s1. Grazie mille

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LuiCap

2018-03-11 10:59

La tua domanda non ha molto senso.

Il testo dell'esercizio parla espressamente di "una serie di atomi del blocco d", cioè della serie in cui il sottolivello 4s è completo, e mostra come si calcola la formula generale della costante di schermo e della carica efficace.

Qual è l'altra serie possibile e da quali atomi è formata???

Prova a calcolare anche per questa serie S e Z*.

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Rosa

2018-03-11 11:22

La ringrazio ci provo. Non avevo capito che "con serie del blocco d" il sottolivello 4s dovesse essere per forza completo.

LuiCap

2018-03-11 12:02

Infatti il sottolivello 4s non deve essere per forza completo, ma l'esempio dell'esercizio prende come esempio la serie in cui è completo ;-)

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Rosa

2018-08-29 16:28

Ho svolto questo e ho seguito le regole allegate mentre lei mi disse che 1s contribuisce per 0.30 la mia dispensa non lo specifica neppure in nessun esempio , per cui ho fatto così


LuiCap ha scritto:

La tua domanda non ha molto senso. Il testo dell'esercizio parla espressamente di "una serie di atomi del blocco d", cioè della serie in cui il sottolivello 4s è completo, e mostra come si calcola la formula generale della costante di schermo e della carica efficace. Qual è l'altra serie possibile e da quali atomi è formata??? Prova a calcolare anche per questa serie S e Z*.

Intede per esempio "calcolare Z* per l'elettrone 3s di una serie di atomi del blocco p (esempio)? Posso scrivere questo qui ?grazie

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