Carga Nuclear efetiva

Carga Nuclear Efetiva

As forças de atração entre duas cargas elétricas puntiformes (cargas de dimensões desprezíveis), segundo a Lei de Coulomb, são diretamente proporcionais ao produto das cargas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância que as separa.
(Ver mais sobre eletrostática)

"A força de atração entre o elétron e o núcleo depende da magnitude da carga nuclear líquida (efetiva) agindo no elétron e a distância média entre o núcleo e o elétron."

Da mesma forma, a força de atração entre o núcleo de um átomo e um determinado elétron na eletrosfera, depende da distância entre eles e de suas cargas. Tomemos, por exemplo, o átomo de Magnésio (Z=12), de distribuição eletrônica:
1s2, 2s2, 2p6, 3s2
Era de se supor, então, que a carga do núcleo equivale a 12+, considerando que 12 é o seu número atômico. No entanto, dados experimentais indicam como 3,3+, o valor da carga do núcleo agindo sobre um elétron na camada de valência.* 3,3+ é a carga nuclear efetiva e corresponde a carga real do núcleo que exerce influência sobre determinado elétron. A explicação para esse fato – a diminuição da carga nuclear - encontra-se no efeito protetor (de blindagem) dos elétrons das camadas anteriores.**
Calcular a carga nuclear efetiva é relativamente simples. Zef é calculado pela subtração entre o número de prótons do núcleo, Z, e o número de elétrons entre o núcleo e o elétron em questão.***
Zef = Z – S
Quando o elétron em questão for um elétron de valência, S é igual ao número de elétrons das camadas interiores do átomo, ou seja, do cerne.
A carga nuclear efetiva sobre um elétron de valência no Magnésio seria:
Zef = 12 – 10
Zef = 2+
No entanto, você deve ter percebido uma diferença entre a carga nuclear efetiva do Magnésio obtida experimentalmente e a carga nuclear efetiva obtida no cálculo anterior. É que, os elétrons do cerne não são totalmente eficientes em blindar os elétrons de valência, que tem alguma probabilidade de está dentro do cerne,