Utilizando as regras de Slater, calcule a carga nuclear efetiva sentida pelos elétrons 1s, 4s, 5s, 3p e 3d em um átomo de rubídio (
). Calcule a energia de ionização do elétron de valência deste elemento.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a carga nuclear efetiva
sentida pelos elétrons dos orbitais
,
,
,
e
em um átomo de rubídio (
) usando as regras de Slater, e em seguida estimar a energia de ionização do elétron de valência. Vamos precisar de:
– Configuração eletrônica do rubídio;
– Regras de Slater para obter o parâmetro de blindagem e calcular
– Configuração eletrônica do rubídio;
– Regras de Slater para obter o parâmetro de blindagem
– Modelo hidrogenoide para estimar a energia de ionização:
Passo 2
A configuração eletrônica completa do rubídio é
Segundo Slater, agrupamos os orbitais desta forma:
Passo 3
Para o elétron
:
– Outro elétron no mesmo grupo contribui com
.
– Outro elétron no mesmo grupo
Passo 4
Para o elétron
(grupo
):
– Elétrons no mesmo grupo: em
outros em
total
.
– Grupo :
.
– Grupo :
.
– Elétrons no mesmo grupo:
– Grupo
– Grupo
Passo 5
Para o elétron
(grupo
):
– Outros elétrons em
.
– Todos os elétrons dos grupos à esquerda somam
.
– Outros
– Todos os elétrons dos grupos à esquerda
Passo 6
Para o elétron
(grupo
):
– Mesma grupo: outro em
em
.
– Grupo :
.
– Grupos :
.
– Mesma grupo:
– Grupo
– Grupos
Passo 7
Para o elétron
(grupo
):
– Nenhum outro elétron em ou
.
– Grupo :
.
– Grupos :
.
– Nenhum outro elétron em
– Grupo
– Grupos
Passo 8
Estimando a energia de ionização do elétron de valência (
,
) via modelo hidrogenoide:
Resposta
Energia de ionização estimada do elétron de valência:
.