Diferencia entre la carga nuclear y la carga nuclear efectiva
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Diferencia principal - Carga nuclear frente a carga nuclear efectiva
La carga nuclear y la carga nuclear efectiva son dos términos químicos diferentes que se utilizan para explicar las propiedades de los átomos. Los átomos son las unidades más pequeñas de las que está hecha toda la materia. Un átomo está compuesto de un núcleo y electrones. El núcleo está compuesto de protones y neutrones. Los protones son partículas subatómicas cargadas positivamente. Estos protones determinan la carga nuclear de un átomo. Los electrones están en continuo movimiento alrededor del núcleo. Las vías por las que se mueven los electrones se conocen como capas de electrones. Las capas externas de electrones tienen electrones con una atracción mínima hacia el núcleo. La atracción nuclear que experimentan estos electrones depende de la repulsión de los electrones de la capa interna y la carga nuclear. La carga neta que experimenta un electrón de la capa externa se conoce como la carga nuclear efectiva. La principal diferencia entre carga nuclear y carga nuclear efectiva es que El valor de la carga nuclear efectiva es siempre menor que el de la carga nuclear..
Áreas clave cubiertas
1. ¿Qué es la carga nuclear?
- Definición, Explicación
2. ¿Qué es la carga nuclear efectiva?
- Definición, explicación, ecuación para el cálculo
3. ¿Cuál es la diferencia entre la carga nuclear y la carga nuclear efectiva?
- Comparación de diferencias clave
Términos clave: Átomo, carga nuclear efectiva, electrones, envolturas de electrones, neutrones, carga nuclear, protones, partículas subatómicas, electrones de valencia
¿Qué es la carga nuclear?
La carga nuclear es la carga total del núcleo. Es esencialmente una carga positiva. Esto se debe a que el núcleo de un átomo está compuesto de protones y los protones son partículas subatómicas cargadas positivamente. Cada uno de los átomos está compuesto de al menos un protón en el núcleo. Así, la carga nuclear es siempre una carga positiva..
Un núcleo está compuesto de protones y neutrones (excepto el isótopo de protio). Los protones están cargados positivamente, y los neutrones son partículas subatómicas cargadas de forma neutra. Un protón tiene +1 carga eléctrica. El número de protones aumenta en la tabla periódica de elementos. Por lo tanto, la carga nuclear también se incrementa en consecuencia.
Figura 1: El átomo de deuterio está compuesto por un protón y un neutrón en su núcleo. Este único protón contribuye a la carga nuclear del Deuterio..
La carga nuclear es la razón principal de la atracción entre el núcleo y los electrones. Dado que la carga nuclear es positiva, los electrones con carga negativa son atraídos hacia el núcleo debido a las fuerzas electrostáticas. El número de protones y electrones es igual en un átomo neutro. En otras palabras, los electrones neutralizan la carga nuclear..
Además, la carga nuclear de un elemento es un valor fijo. Esto significa que, aunque hay isótopos en un elemento, la carga nuclear de todos esos isótopos es la misma, ya que los isótopos tienen el mismo número de protones en sus núcleos..
¿Qué es la carga nuclear efectiva?
La carga nuclear efectiva es la carga neta que un electrón experimenta en un átomo con múltiples electrones. Los electrones de la capa externa son los electrones más alejados del núcleo. Estos electrones tienen la menor atracción al núcleo debido a la distancia. Por lo tanto, estos electrones de la capa externa tienen un efecto mínimo del núcleo. Los electrones en la capa más externa se conocen como electrones de valencia..
En un átomo con múltiples electrones, hay fuerzas de repulsión electrón-electrón aparte de la fuerza de atracción electrón-núcleo. La carga neta experimentada por un electrón o la carga nuclear efectiva se puede calcular utilizando la siguiente ecuación.
Ecuación de la carga nuclear efectiva
Zeff = Z - S
Donde, zeff es la carga nuclear efectiva,
Z es el número atómico (número de protones en el núcleo)
S es el número de electrones de blindaje..
Figura 02: Carga nuclear efectiva
Los electrones de blindaje son los electrones ubicados entre el núcleo y los electrones de la capa externa. La ecuación anterior muestra la carga neta obtenida al deducir la repulsión de los electrones de la capa interna de la atracción del núcleo..
Diferencia entre la carga nuclear y la carga nuclear efectiva
Definición
Carga nuclear: La carga nuclear es la carga total del núcleo..
Carga nuclear efectiva: La carga nuclear efectiva es la carga neta que un electrón de la capa externa experimenta en un átomo..
Electrones
Carga nuclear: La carga nuclear no depende de la carga de electrones en un átomo.
Carga nuclear efectiva: La carga nuclear efectiva se calcula considerando el efecto de los electrones orbitales internos y la carga nuclear.
Protones
Carga nuclear: La carga nuclear depende solo de la cantidad de protones presentes en el núcleo.
Carga nuclear efectiva: La carga nuclear efectiva no depende solo del número de protones.
Valor
Carga nuclear: El valor de la carga nuclear es siempre un valor positivo y es más alto que el valor de la carga nuclear efectiva.
Carga nuclear efectiva: La carga nuclear efectiva es un valor más bajo que el de la carga nuclear.
Conclusión
La carga nuclear y la carga nuclear efectiva son dos valores diferentes que se calculan con respecto a los átomos de elementos químicos. La carga nuclear es la carga total de un núcleo. La carga nuclear efectiva es la carga neta que experimenta un electrón de capa exterior. La principal diferencia entre la carga nuclear y la carga nuclear efectiva es que el valor de la carga nuclear efectiva es siempre un valor inferior al de la carga nuclear..
Referencias:
1. "Carga Nuclear". Clackamas Community College, disponible aquí.
2. Helmenstine, Anne Marie. “Definición y tabla de carga nuclear efectiva”. ThoughtCo, disponible aquí.
3. "Carga nuclear efectiva". Química LibreTexts, Libretexts, 14 de agosto de 2016, disponible aquí
Imagen de cortesía:
1. “Blausen 0527 Hydrogen-2 Deuterium” por BruceBlaus - Trabajo propio (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Carga nuclear efectiva" Por trabajo propio - Carga nuclear efectiva.gif (CC0) a través de Commons Wikimedia
