Effectieve nucleaire lading versus nucleaire lading
Atomen zijn voornamelijk samengesteld uit protonen, neutronen en elektronen. De kern van het atoom bevat protonen en neutronen. En er cirkelen elektronen rond de kern in orbitalen. Atoomnummer van een element is het aantal protonen dat het in de kern heeft. Het symbool voor het atoomnummer is Z. Als het atoom neutraal is, heeft het evenveel elektronen als protonen. Het atoomnummer is dus in dit geval gelijk aan het aantal elektronen.
Wat is nucleaire lading?
In een kern van een atoom zijn er voornamelijk twee subatomaire deeltjes, neutronen en protonen. Neutronen hebben geen elektrische lading. Maar elk proton heeft een positieve lading. Als er alleen protonen in de kernen zijn, zal de afstoting daartussen groter zijn (zoals ladingen elkaar afstoten). Daarom is de aanwezigheid van neutronen belangrijk om de protonen in de kernen aan elkaar te binden. De totale positieve lading van alle protonen in een kern van een atoom staat bekend als de nucleaire lading. Omdat het aantal protonen in een atoom vergelijkbaar is met het atoomnummer, is de nucleaire lading ook vergelijkbaar met het atoomnummer van het element. Daarom is de nucleaire lading uniek voor een element. En we kunnen zien hoe de nucleaire ladingen veranderen door de perioden en groepen van het periodiek systeem. De nucleaire lading neemt toe van links naar rechts gedurende een periode en neemt ook toe in een groep. Nucleaire lading is belangrijk voor een atoom, omdat het de elektrostatische kracht is die de orbitale elektronen aantrekt en bindt aan de kern. Omdat de elektronen negatief geladen zijn, worden ze aangetrokken door de positieve kernladingen.
Wat is een effectieve nucleaire lading?
Elektronen in een atoom zijn gerangschikt in verschillende orbitalen. Binnen een hoofdbaan zijn er andere sub-orbitalen. Voor elke suborbitaal worden twee elektronen gevuld. De elektronen in de laatste orbitaal staan bekend als valentie-elektronen en bevinden zich verder van de kern. Omdat elektronen negatief geladen zijn, is er in een atoom een elektronen-elektronenafstoting tussen hen. En er is ook een elektrostatische aantrekkingskracht tussen de protonen in de kernen en de orbitale elektronen. De nucleaire lading heeft echter niet dezelfde invloed op alle elektronen. De elektronen in de valentieschillen voelen het minimale nucleaire ladingseffect. Dit komt doordat de elektronen tussen de kern en de buitenste schillen ingrijpen en de nucleaire ladingen afschermen. Effectieve nucleaire lading is de nucleaire lading die wordt ervaren door de buitenste schilelektronen. En deze waarde is lager dan de werkelijke nucleaire lading. Fluor heeft bijvoorbeeld negen elektronen en negen protonen. Zijn nucleaire lading is +9. De effectieve nucleaire lading is echter +7, vanwege de afscherming door twee elektronen. Effectieve nucleaire lading van een atoom kan worden berekend met de volgende formule.
Effectieve nucleaire lading = atoomnummer - aantal niet-valentie-elektronen
Wat is het verschil tussen nucleaire lading en effectieve nucleaire lading?
• Nucleaire lading is de totale positieve lading van alle protonen in een kern van een atoom. Effectieve nucleaire lading is de nucleaire lading die wordt ervaren door de buitenste schilelektronen.
• Effectieve nucleaire lading is lager dan de waarde van nucleaire lading. (Soms kan het vergelijkbaar zijn)
