O que é carga nuclear efetiva? Por que ela é importante? Qual é a sua tendencia?

Passo 1

Vamos entender o que a questão pede: ela quer que a gente explique o conceito de carga nuclear efetiva, por que esse conceito é relevante para propriedades atômicas e qual é a sua tendência ao longo da Tabela Periódica. Para isso, vamos precisar da noção de número atômico, elétrons de valência e do efeito de blindagem eletrônica.

Passo 2

Definição de carga nuclear efetiva:
A carga nuclear efetiva ( Zrm eff) é a carga positiva “sentida” por um elétron em um átomo, levando em conta que os demais elétrons “blindam” parte da atração do núcleo. Em outras palavras, embora o núcleo tenha carga +Z (onde Z é o número atômico), nem toda essa carga atua sobre cada elétron devido à repulsão dos outros elétrons.

Passo 3

Fórmula simplificada de cálculo:
Uma forma aproximada de obter Zrm eff é subtrair do número atômico Z uma constante de blindagem S, que representa a contribuição dos elétrons internos:
Zrm eff approx Z - S
Aqui, S aumenta conforme há mais elétrons entre o elétron considerado e o núcleo, reduzindo a atração efetiva.

Passo 4

Importância da carga nuclear efetiva:
– Explica o tamanho atômico: quanto maior Zrm eff, mais forte a atração pelo núcleo e menor o raio atômico.
– Justifica energias de ionização: quanto maior Zrm eff, mais energia é necessária para remover um elétron.
– Afeta afinidade eletrônica e polarizabilidade: elétrons mais “segundos” pelo núcleo alteram facilidade de ganho de elétrons ou distorção da nuvem eletrônica.

Passo 5

Tendência na Tabela Periódica:
– Ao longo de um período (da esquerda para a direita), Z aumenta em 1 unidade a cada elemento, mas S só cresce muito pouco, pois os elétrons vão entrando no mesmo nível de energia. Logo, Zrm eff aumenta de forma quase linear.
– Descendo um grupo, entram camadas eletrônicas adicionais, o que eleva bastante S. Consequentemente, apesar de Z aumentar, a blindagem cresce mais, fazendo com que Zrm eff diminua (ou cresça muito pouco) conforme descemos no grupo.

Resposta

A carga nuclear efetiva é a carga positiva líquida que um elétron “vê” no núcleo, descontada a blindagem dos demais elétrons. Ela é importante porque determina propriedades como raio atômico, energia de ionização e afinidade eletrônica. Na Tabela Periódica, Zrm eff cresce da esquerda para a direita num período e tende a diminuir (ou crescer menos) ao descer em um grupo.

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