Erinevus efektiivse tuuma- ja tuumalaengu vahel

Tõhus tuumalaeng vs tuumalaeng
 

Aatomid koosnevad peamiselt prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Aatomi tuum sisaldab prootoneid ja neutroneid. Ja tuuma ümber tiirlevad orbitaalides elektronid. Elemendi aatomarv on tuumas sisalduvate prootonite arv. Aatomnumbri tähistamise sümbol on Z. Kui aatom on neutraalne, on sellel sama arv elektrone kui prootonitel. Seega on aatomiarv antud juhul võrdne elektronide arvuga.

Mis on tuumalaeng??

Aatomi tuumas on peamiselt kaks aatomi osakest, neutronid ja prootonid. Neutronitel puudub elektrilaeng. Kuid igal prootonil on positiivne laeng. Kui tuumades on ainult prootonid, on nende vaheline tõrjumine suurem (nagu laengud tõrjuvad üksteist). Seetõttu on prootonite tuumades sidumiseks oluline neutronite olemasolu. Kõigi aatomi tuumas olevate prootonite positiivset laengut nimetatakse tuumalaenguks. Kuna prootonite arv aatomis on sarnane aatomi numbriga, on tuumalaeng sarnane ka elemendi aatomnumbriga. Seetõttu on tuumalaeng elemendi jaoks ainulaadne. Ja me näeme, kuidas tuumalaengud muutuvad perioodilise tabeli perioodide ja rühmade kaupa. Tuumalaeng suureneb vasakult paremale kogu perioodi vältel ja see suurendab ka gruppi. Tuumalaeng on aatomi jaoks oluline, kuna see on elektrostaatiline jõud, mis köidab orbitaalelektrone tuumas ja seob neid. Kuna elektronid on negatiivselt laetud, meelitavad neid positiivsed tuumalaengud.

Mis on efektiivne tuumalaeng??

Elektronid aatomis on paigutatud erinevatesse orbitaalidesse. Põhiorbitaali sees on ka teisi suborbitaale. Iga alamorbitaali kohta täidetakse kaks elektronit. Viimase orbitaali elektronid on tuntud kui valentselektronid ja paiknevad tuumast kaugemal. Kuna elektronid on negatiivselt laetud, on aatomis elektronide ja elektronide tagasilöök. Ja tuumades leiduvate prootonite ja orbitaal-elektronide vahel on ka elektrostaatiline atraktsioon. Tuumalaeng ei mõjuta aga kõiki elektrone samal viisil. Valentsuskestades olevad elektronid tunnevad minimaalset tuumalaengu mõju. Selle põhjuseks on asjaolu, et tuuma vahel olevad elektronid ja väliskestad sekkuvad ja kaitsevad tuumalaenguid. Tõhus tuumalaeng on tuumalaeng, mida kogevad väliskesta elektronid. Ja see väärtus on madalam kui tegelik tuumalaeng. Näiteks fluoril on üheksa elektroni ja üheksa prootonit. Selle tuumalaeng on +9. Selle efektiivne tuumalaeng on aga kahe elektroni tõttu varjestuse tõttu +7. Aatomi efektiivse tuumalaengu saab arvutada järgmise valemi abil.

Tõhus tuumalaeng = aatomiarv - mittevalentsete elektronide arv