Final questions 2022 (2) Flashcards
Το άτομο του ασβεστίου εχει δεσμικη ατομική ακτίνα 1.76Α και το άτομο του ζιρκονίου 1.75Α. Τα ηλεκτρόνια στα 4s ατομικά τροχιακά του Ca υπόκεινται σε δραστικό πυρηνικό φορτίο Zeff 4.40, ενώ τα ηλεκτρόνια στα 5s ατομικά τροχιακά του Zr υπόκεινται σε δραστικο πυρηνικό φορτίο Zeff 6.45. Ερμηνεύστε ποιοτικά τα δεδομένα του δραστικού πυρηνικού φορτίου των δύο ατόμων και των ίσων δεσμικών ατομικών ακτίνων. Τι αναμένεται για τις πρώτες ενέργειες ιονισμού των δύο ατόμων; Ποιά είναι μεγαλύτερη; Εξηγήστε αναλυτικά με βάση τους κατάλληλους περιοδικούς όρους και ιδιότητες.
Το ενεργό πυρηνικό φορτίο (Zeff) αντιπροσωπεύει το καθαρό θετικό φορτίο που βιώνει ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο, λαμβάνοντας υπόψη τη θωράκιση από τα εσωτερικά ηλεκτρόνια. Η διαφορά στο ενεργό πυρηνικό φορτίο θα μπορούσε να αποδοθεί στην αύξηση του πυρηνικού φορτίου καθώς μετακινείστε σε μια περίοδο στον περιοδικό πίνακα(αριστερά προς δεξιά). Το ενεργό πυρηνικό φορτίο ενός ατόμου αυξάνεται με την αύξηση του ατομικού αριθμού και με τη μείωση της ατομικής ακτίνας καθώς διασχίζετε μια περίοδο. Ο ατομικός αριθμός αυξάνεται επίσης κατεβαίνοντας μια ομάδα, ωστόσο η ατομική ακτίνα αυξάνεται λόγω της αύξησης του φαινομένου θωράκισης που προκαλείται από τα (inner)ηλεκτρόνια του πυρήνα. Το υψηλότερο Zeff για το ζιρκόνιο υποδηλώνει κ το πως τα ηλεκτρόνια του 5s συγκρατούνται πιο σφιχτά σε σύγκριση με τα ηλεκτρόνια 4s στο ασβέστιο. Η πρώτη ενέργεια ιονισμού είναι η ενέργεια που απαιτείται για την αφαίρεση του εξώτατου ηλεκτρονίου (σθένους) από ένα άτομο.
Καθώς κινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο, ο ατομικός αριθμός των στοιχείων αυξάνεται που σημαίνει ότι ο αριθμός των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων στα άτομα αυξάνεται (τα επιπλέον ηλεκτρόνια προστίθενται στο ίδιο κέλυφος). Λόγω του μεγάλου θετικού φορτίου στον πυρήνα, τα ηλεκτρόνια σθένους έλκονται πιο ισχυρά από τον πυρήνα και γίνεται όλο και πιο δύσκολο για τα άτομα να χάσουν ηλεκτρόνια. Έτσι, όταν μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο, η τάση των ατόμων να χάνουν ηλεκτρόνια μειώνεται. <=> κ η ενεργεια ιονισμού αυξάνεται κατά την διάρκεια αυτή. ο υψηλότερο αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο γενικά οδηγεί σε υψηλότερες ενέργειες ιονισμού
