1. Comprendere la carica nucleare efficace
La carica nucleare efficace è la carica positiva netta sperimentata da un elettrone in un atomo. È inferiore alla carica nucleare effettiva (il numero di protoni) a causa dell'effetto di protezione degli elettroni interni.
2. Determina il numero atomico di fluoro
Il fluoro (F) ha un numero atomico di 9, il che significa che ha 9 protoni.
3. Determinare la configurazione elettronica del fluoro
La configurazione elettronica di fluoro è 1S² 2S² 2P⁵. Questo significa che ha:
* 2 elettroni nel guscio 1s
* 2 elettroni nel guscio 2S
* 5 elettroni nella shell 2p
4. Calcola la costante (S) di schermatura
La costante (i) di schermatura rappresenta la quantità di schermatura fornita dagli elettroni interni. Una buona approssimazione per la costante di schermatura è:
* Elettroni core: Ogni elettrone centrale contribuisce circa 0,35 alla costante di schermatura.
* Elettroni nello stesso guscio: Gli elettroni nello stesso guscio contribuiscono a circa 0,35 alla costante di schermatura.
* Elettroni nelle sottoshelloni con numeri quantici di principio più elevati: Questi contribuiscono solo leggermente alla costante di schermatura.
Per il fluoro, le costanti di schermatura possono essere stimate come:
* 2 elettroni nella shell 1s:2 * 0,35 =0,7
* 2 elettroni nel guscio 2S:2 * 0,35 =0,7
* 4 elettroni nella shell 2p:4 * 0,35 =1.4
Costante di schermatura totale (S) =0,7 + 0,7 + 1,4 =2,8
5. Calcola la carica nucleare effettiva (Zeff)
Zeff =Z (carica nucleare effettiva) - S (costante di schermatura)
Zeff =9 - 2.8 = 6.2
Pertanto, l'effettiva carica nucleare sperimentata da un elettrone nel guscio più esterno di un atomo di fluoro è circa 6,2.
