Carga Nuclear Efectiva
Summary
TLDREste vídeo explica la carga nuclear efectiva en átomos, destacando la interacción entre protones, neutrones y electrones. Se describe cómo los electrones cercanos al núcleo, debido al apantallamiento, disminuyen la atracción que el núcleo tiene sobre los electrones de valencia, lo que puede llevar a la pérdida de electrones. Se ilustra con ejemplos como el átomo de helio, y se menciona que la carga nuclear efectiva varía en la tabla periódica, aumentando de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba.
Takeaways
- 🔬 La carga nuclear efectiva se refiere a la atracción que los protones del núcleo ejercen sobre los electrones de un átomo.
- 🌐 Los electrones más cercanos al núcleo tienen una mayor atracción que los electrones de valencia, debido a la menor distancia.
- 🏋️♂️ El apantallamiento es el fenómeno por el cual los electrones cercanos al núcleo obstaculizan la atracción de los protones hacia los electrones de valencia.
- 📉 La carga nuclear efectiva varía para electrones en diferentes capas energéticas, siendo menor para aquellos más alejados del núcleo.
- 🔝 Los electrones de valencia son los más afectados por el apantallamiento, lo que puede hacer que sean más fácilmente removidos del átomo.
- 🔋 La energía necesaria para remover un electrón de un átomo varía dependiendo de la presencia de otros electrones y su nivel de apantallamiento.
- 🎯 La carga nuclear efectiva se calcula restando la constante de apantallamiento del número atómico real, lo que da una idea de la carga percibida por un electrón.
- 🌟 En el átomo de helio, remover el primer electrón requiere menos energía debido al apantallamiento del segundo electrón.
- 📊 La carga nuclear efectiva tiende a aumentar de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba en la tabla periódica de los elementos.
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Q & A
¿Qué es la carga nuclear efectiva?
-La carga nuclear efectiva es la carga que ejercen los protones en el núcleo del átomo, considerando tanto la atracción de los protones como los efectos repulsivos de los electrones, que es el apantallamiento.
¿Cuál es la relación entre la carga nuclear efectiva y los electrones de valencia?
-Los electrones de valencia, que están en las últimas capas energéticas, pueden no tener suficiente fuerza de atracción para ser retenidos por el núcleo debido al apantallamiento causado por los electrones más cercanos al núcleo.
¿Qué es el apantallamiento en el contexto de los electrones de un átomo?
-El apantallamiento es el efecto por el cual los electrones más cercanos al núcleo interfieren con la atracción que el núcleo tiene sobre los electrones de valencia, reduciendo así la fuerza de atracción que estos últimos sienten.
¿Cómo varía la carga nuclear efectiva dependiendo de la distancia del electrón al núcleo?
-La carga nuclear efectiva disminuye conforme aumenta la distancia del electrón al núcleo, ya que los electrones más alejados están menos influenciados por la atracción de los protones y más por el apantallamiento.
¿Por qué los electrones en el primer nivel energético tienen una mayor atracción hacia el núcleo que los electrones de valencia?
-Los electrones en el primer nivel energético están más cerca del núcleo y, por lo tanto, experimentan una mayor atracción debido a la menor distancia, mientras que los electrones de valencia están más alejados y están más afectados por el apantallamiento.
¿Cómo se determina la carga nuclear efectiva de un electrón específico?
-La carga nuclear efectiva se determina restando la carga nuclear real (equivalente al número atómico) por la constante de apantallamiento, que varía según el electrón en cuestión y su nivel energético.
¿Cómo afecta el apantallamiento entre electrones del mismo subnivel energético?
-El apantallamiento también ocurre entre electrones del mismo subnivel energético, lo que puede reducir la energía necesaria para remover un electrón, como se ve en el ejemplo del átomo de helio.
¿Cuál es la tendencia de la carga nuclear efectiva en la tabla periódica?
-En la tabla periódica, la carga nuclear efectiva tiende a aumentar de izquierda a derecha y también de abajo hacia arriba, lo que se debe a la disposición de los electrones y la estructura del átomo.
¿Por qué se necesita más energía para remover el último electrón de un átomo de helio en comparación con el primero?
-Se necesita más energía para remover el último electrón de helio porque, una vez que se ha eliminado el primer electrón, no hay más apantallamiento y toda la atracción del núcleo se dirige hacia el único electrón restante.
¿Cómo se relaciona la carga nuclear efectiva con la estructura atómica y la química de los elementos?
-La carga nuclear efectiva influye en la química de los elementos ya que determina la reacción de los átomos con otros átomos, afectando la formación de enlaces y la estabilidad de las moléculas.
Outlines
🔬 Carga nuclear efectiva y apantallamiento de electrones
Este párrafo explica la estructura del átomo, compuesta por electrones negativos, neutrones neutros y protones positivos. Se centra en la carga nuclear efectiva, que es la fuerza de atracción que los protones del núcleo ejercen sobre los electrones. Se describe cómo los electrones más cercanos al núcleo tienen una mayor atracción y cómo los electrones de valencia, que están más alejados, pueden verse afectados por el apantallamiento causado por los electrones de capas energéticas internas. Este fenómeno reduce la fuerza de atracción que el núcleo tiene sobre los electrones de valencia. Se menciona que la carga nuclear efectiva varía dependiendo de la distancia del electrón al núcleo y la cantidad de electrones que lo preceden, afectando su energía de ionización. Además, se ilustra con el ejemplo del helio, donde la energía necesaria para remover electrones varía debido al apantallamiento.
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Mindmap
Keywords
💡Carga nuclear efectiva
💡Electrones
💡Neutrones
💡Protones
💡Apantallamiento
💡Capas energéticas
💡Energía
💡Número atómico
💡Constante de apantallamiento
💡Tabela periódica
Highlights
La carga nuclear efectiva es la fuerza de atracción que los protones ejercen para retener los electrones en el átomo.
Los electrones de valencia, que están más alejados del núcleo, pueden tener una atracción insuficiente debido al apantallamiento.
El apantallamiento es la barrera creada por los electrones internos que reduce la atracción del núcleo hacia los electrones externos.
Los electrones más cercanos al núcleo tienen una mayor atracción y pueden obstaculizar la atracción hacia los electrones de valencia.
La carga nuclear efectiva varía para cada electrón dependiendo de la cantidad de electrones que lo preceden y su cercanía al núcleo.
La carga nuclear efectiva se define como la carga detectada por un electrón considerando la carga real y los efectos del apantallamiento.
La carga nuclear real se resta a la constante de apantallamiento para determinar la carga nuclear efectiva.
Los electrones del mismo subnivel energético pueden afectar la carga nuclear efectiva entre sí.
El ejemplo del helio muestra cómo la carga nuclear efectiva varía para electrones en diferentes niveles energéticos.
La energía requerida para remover electrones varía debido al apantallamiento y la distribución de la carga nuclear.
En la tabla periódica, la carga nuclear efectiva tiende a aumentar de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba.
Los electrones más cercanos al núcleo tienen un mayor apantallamiento hacia los electrones de valencia.
La tendencia en la tabla periódica refleja cómo la carga nuclear efectiva se ve afectada por la configuración electrónica de los átomos.
El vídeo proporciona una explicación detallada de la carga nuclear efectiva y su relevancia en la química.
Se destaca la importancia del apantallamiento en la química atómica y su impacto en la estabilidad de los átomos.
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Transcripts
[Música]
y
[Aplausos]
[Música]
[Aplausos]
carga nuclear efectiva
si nos adentramos un poco a la
estructura del átomo podemos ver que se
compone de partículas negativas que son
los electrones de partículas neutras que
son los neutrones y de partículas
positivas que son los protones pues bien
estas partículas positivas se encuentran
en el núcleo del átomo y como sabemos
las cargas opuestas atraen entonces como
la única carga que está en el núcleo es
la positiva está en cierta manera
retendrá los electrones que giran
alrededor del átomo
cuando hablamos de carga nuclear
efectiva nos estamos refiriendo a la
carga que ejercen los protones para que
el átomo no pierda los electrones sin
embargo hay que recordar que todos los
elementos a excepción del hidrógeno
cuentan con más de un electrón entonces
ese exceso de electrones hace que
algunos electrones no tengan la
suficiente fuerza de atracción para
poder ser retenidos por el núcleo esto
pasa especialmente para los electrones
de las últimas capas energéticas ya que
estas son las que se encuentran más
alejadas del núcleo que son los
electrones de valencia y los electrones
que están más cerca del núcleo recibirán
más atracción que los electrones de
valencia ya que éstos estorban a los
electrones de valencia formando una
barrera y esta barrera que hacen los
electrones de las capas energéticas más
cercanas al núcleo se les conoce como
apantallamiento
por ejemplo si tenemos un átomo que
cuenta con varios electrones los que
están más cercanos al núcleo tendrán una
mayor atracción que los que se
encuentran alejados del núcleo los del
primer nivel energético serán más
atraídos que los electrones de valencia
que están en el último nivel energético
esto es así porque entre menor sea la
distancia entre el núcleo y los
electrones mayor será su atracción pero
además los electrones cercanos al núcleo
estorbaran la atracción hacia los
electrones más alejados y ya dijimos que
a esto se le conoce como apantallamiento
entonces dependiendo de a qué electrón
querramos saber su carga nuclear
efectiva ésta variará dependiendo de
cuántos electrones estén antes que el
cerca del núcleo esto por cuestiones de
apantallamiento
dicho esto podemos definir a la carga
nuclear efectiva como la carga nuclear
detectada por un electrón cuando se toma
en cuenta tanto la carga nuclear real
como los efectos repulsivos de otros
electrones que es el apantallamiento
y por si quedó un poco extraña la
definición la carga nuclear efectiva que
se denota de la siguiente manera
se determina restando la carga nuclear
real que está es el valor del número
atómico menos la constante de
apantallamiento que este valor cambiará
de acuerdo a que el electrón querramos
saber su carga nuclear efectiva
también los mismos electrones del mismo
sub nivel energético pueden afectar la
carga nuclear efectiva por ejemplo si
tenemos al helio que cuenta con 2
electrones y dos protones si quisiéramos
remover a un electrón necesitaríamos una
energía de 3.94 por 10 a la menos 18
jules y si quisiéramos desprender el
otro electrón restante se necesitaría
8.72 por 10 a la menos 18 jules para
poder desprenderlo lo que podemos ver
aquí es que para el primer caso se
necesita menos energía ya que la fuerza
de atracción del núcleo se divide para
los dos electrones aunque se encuentren
en el mismo sub nivel energético y por
lo tanto se necesitaría menos energía
porque hay apantallamiento del otro
electrón
ya para el segundo caso como ya no está
este apantallamiento del otro electrón
toda la atracción del núcleo se va para
el único electrón que queda es por eso
que se necesita más energía para poder
removerlo
entonces en este ejemplo vemos que hay
apantallamiento para electrones del
mismo sub nivel energético
algo importante a mencionar es que entre
más cerca estén los electrones del
núcleo mayor será su apantallamiento
hacia los otros electrones entonces los
electrones cercanos al núcleo a pantalla
eran más a los electrones de valencia
que los mismos electrones de valencia
entre sí
ya por último cabe mencionar que existe
una tendencia en la tabla periódica para
los elementos representativos
que aumenta su carga nuclear efectiva de
izquierda a derecha y también aumenta de
abajo hacia arriba
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