MUATAN INTI EFEKTIF KALIUM: APA ITU DAN CONTOHNYA - KIMIA - 2025

The muatan inti efektif kalium adalah 1. Muatan inti efektif adalah muatan positif total yang dirasakan oleh elektron yang memiliki atom lebih dari satu elektron. Istilah "efektif" menggambarkan efek perisai yang diberikan elektron di dekat inti, dari muatan negatifnya, untuk melindungi elektron dari orbital yang lebih tinggi.

Properti ini secara langsung berkaitan dengan karakteristik elemen lainnya, seperti dimensi atom atau disposisi mereka untuk membentuk ion. Dengan cara ini, pengertian muatan inti efektif memberikan pemahaman yang lebih baik tentang konsekuensi perlindungan yang ada pada sifat periodik unsur.

Selain itu, pada atom yang memiliki lebih dari satu elektron -yaitu, dalam atom polielektronik- keberadaan pelindung elektron menghasilkan penurunan gaya tarik elektrostatis yang ada di antara proton (partikel bermuatan positif) dari inti atom. dan elektron di tingkat luar.

Sebaliknya, gaya yang digunakan elektron untuk saling tolak dalam atom polielektronik melawan efek gaya tarik-menarik yang diberikan oleh inti pada partikel bermuatan berlawanan ini.

Berapa muatan nuklir efektif?

Ketika sampai pada atom yang hanya memiliki satu elektron (tipe hidrogen), elektron tunggal ini merasakan muatan positif netto dari inti. Sebaliknya, ketika sebuah atom memiliki lebih dari satu elektron, ia mengalami tarikan dari semua elektron eksternal menuju inti dan, secara bersamaan, tolakan antara elektron-elektron ini.

Secara umum dikatakan bahwa semakin besar muatan inti efektif suatu unsur, semakin besar pula gaya tarik antara elektron dan inti atom.

Demikian pula, semakin besar efek ini, semakin rendah energi yang dimiliki orbital tempat elektron terluar ini berada.

Untuk sebagian besar elemen grup utama (juga disebut elemen perwakilan), properti ini meningkat dari kiri ke kanan, tetapi menurun dari atas ke bawah dalam tabel periodik.

Untuk menghitung nilai muatan inti efektif sebuah elektron (Z _eff atau Z *) digunakan persamaan berikut yang diajukan oleh Slater:

Z * = Z - S

Z * mengacu pada muatan inti efektif.

Z adalah jumlah proton yang ada dalam inti atom (atau nomor atom).

S adalah jumlah rata-rata elektron yang berada di antara inti dan elektron yang dipelajari (jumlah elektron yang bukan valensi).

Muatan nuklir efektif kalium

Ini menyiratkan bahwa, memiliki 19 proton dalam nukleusnya, muatan nuklirnya adalah +19. Ketika kita berbicara tentang atom netral, ini berarti ia memiliki jumlah proton dan elektron yang sama (19).

Dalam urutan gagasan ini, muatan inti efektif kalium dihitung melalui operasi aritmatika, dengan mengurangkan jumlah elektron internal dari muatan inti seperti yang dinyatakan di bawah ini:

(+19 - 2 - 8 - 8 = +1)

Dengan kata lain, elektron valensi dilindungi oleh 2 elektron dari tingkat pertama (paling dekat dengan inti), 8 elektron dari tingkat kedua, dan 8 elektron lagi dari tingkat ketiga dan kedua dari belakang; yaitu, 18 elektron ini memberikan efek perisai yang melindungi elektron terakhir dari gaya yang diberikan oleh inti elektron padanya.

Seperti yang dapat dilihat, nilai muatan inti efektif suatu unsur dapat ditentukan oleh bilangan oksidasinya. Perlu dicatat bahwa untuk elektron tertentu (pada tingkat energi apa pun), perhitungan muatan inti efektif berbeda.

Contoh muatan nuklir efektif kalium dijelaskan

Berikut adalah dua contoh untuk menghitung muatan inti efektif yang dirasakan oleh elektron valensi tertentu pada atom kalium.

- Pertama, konfigurasi elektroniknya dinyatakan dalam urutan berikut: (1 s) (2 s, 2 p) (3 s, 3 p) (3 d) (4 s, 4 p) (4 d) (4 f ) (5 s, 5 p), dan seterusnya.

- Tidak ada elektron di sebelah kanan kelompok (ns, np) yang berkontribusi pada perhitungan.

- Setiap elektron dalam kelompok (ns, np) memberikan kontribusi 0,35. Setiap elektron pada level (n-1) menyumbang 0,85.

- Setiap elektron level (n-2) atau lebih rendah berkontribusi 1,00.

- Ketika elektron yang dilindungi berada dalam kelompok (nd) atau (nf), setiap elektron dari kelompok di sebelah kiri kelompok (nd) atau (nf) memberikan kontribusi 1,00.

Dengan demikian, perhitungan dimulai:

Contoh pertama

Dalam hal satu-satunya elektron di kulit terluar atom ada di orbital 4 s, muatan inti efektifnya dapat ditentukan sebagai berikut:

(1 dtk ² ) (2 dtk ² 2 p ⁵ ) (3 dtk ² 3 p ⁶ ) (3 d ⁶ ) (4 dtk ¹ )

Jumlah rata-rata elektron yang tidak termasuk dalam level terluar kemudian dihitung:

S = (8 x (0,85)) + (10 x 1,00)) = 16,80

Mengambil nilai S, kami melanjutkan untuk menghitung Z *:

Z * = 19,00 - 16,80 = 2,20

Contoh kedua

Dalam kasus kedua ini, satu-satunya elektron valensi ada di orbital 4 s. Muatan nuklir efektifnya dapat ditentukan dengan cara yang sama:

(1 s ² ) (2 s ² 2 p ⁶ ) (3 s ² 3 p ⁶ ) (3 d ¹ )

Sekali lagi, jumlah rata-rata elektron non-valensi dihitung:

S = (18 x (1,00)) = 18,00

Akhirnya, dengan nilai S, kita dapat menghitung Z *:

Z * = 19.00 - 18.00 = 1.00

kesimpulan

Dengan membandingkan hasil sebelumnya, dapat diamati bahwa elektron yang ada dalam orbital 4 s tertarik ke inti atom dengan gaya yang lebih besar daripada gaya yang menarik elektron yang terletak di orbital 3 d. Oleh karena itu, elektron di orbital 4 s memiliki energi yang lebih rendah daripada di orbital 3 d.

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa sebuah elektron dapat ditempatkan pada orbital 4 s dalam keadaan dasarnya, sedangkan pada orbital 3 d dalam keadaan tereksitasi.

Referensi

1. Wikipedia. (2018). Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kimia. Edisi kesembilan (McGraw-Hill).
3. Sanderson, R. (2012). Ikatan Kimia dan Energi Ikatan. Dipulihkan dari books.google.co.ve
4. Penempuh. G. (2015). George Facer's Edexcel A Level Chemistry Student - Buku 1. Dipulihkan dari books.google.co.ve
5. Raghavan, PS (1998). Konsep dan Permasalahan Kimia Anorganik. Dipulihkan dari books.google.co.ve