Tärkein ero - ydinvaraus vs tehokas ydinvaraus

Ydinvaraus ja tehokas ydinvaraus ovat kaksi erilaista kemiallista termiä, joita käytetään atomien ominaisuuksien selittämiseen. Atomit ovat pienimmät yksiköt, joista kaikki aine koostuu. Atomi koostuu ytimestä ja elektroneista. Ydin koostuu protoneista ja neutroneista. Protonit ovat positiivisesti varautuneita subatomisia hiukkasia. Nämä protonit määrittävät atomin ydinvarauksen. Elektronit liikkuvat jatkuvasti ytimen ympäri. Reittejä, joilla elektronit liikkuvat, kutsutaan elektronikuoriksi. Ulommissa elektronikuorissa on elektroneja, joilla on vähiten vetovoimaa ytimeen. Ydinvoima, jonka nämä elektronit kokevat, riippuu sisemmän kuoren elektronien torjunnasta ja ydinvarauksesta. Ulkoisen kuoren elektronin nettovaraus tunnetaan tehokkaana ydinvarauksena. Suurin ero ydinvarauksen ja tehokkaan ydinvarauksen välillä on se tehokkaan ydinvarauksen arvo on aina pienempi kuin ydinvarauksen arvo.

Keskeiset alueet

1. Mikä on ydinvaraus - Määritelmä, selitys 2. Mikä on tehokas ydinvaraus - Määritelmä, selitys, laskentakaava 3. Mikä on ero ydinvarauksen ja tehokkaan ydinvarauksen välillä - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: Atomi, tehokas ydinvaraus, elektronit, elektronikuoret, neutronit, ydinvaraus, protonit, subatomiset hiukkaset, valenssielektronit

Mikä on ydinvaraus

Ydinvaraus on ytimen kokonaisvaraus. Se on pohjimmiltaan positiivinen varaus. Tämä johtuu siitä, että atomin ydin koostuu protoneista ja protonit ovat positiivisesti varautuneita subatomisia hiukkasia. Jokainen atomi koostuu vähintään yhdestä protonista ytimessä. Ydinvaraus on siis aina positiivinen varaus.

Ydin koostuu protoneista ja neutroneista (protium -isotooppia lukuun ottamatta). Protonit ovat positiivisesti varautuneita, ja neutronit ovat neutraalisti varautuneita subatomisia hiukkasia. Yhdellä protonilla on +1 sähkövaraus. Protonien määrä kasvaa elementtien jaksollisessa taulukossa. Siksi ydinvoimaa korotetaan vastaavasti.

Kuva 1: Deuteriumatomi koostuu ytimessään olevasta protonista ja neutronista. Tämä yksittäinen protoni edistää deuteriumin ydinvarausta.

Ydinvaraus on tärkein syy vetovoimaan ytimen ja elektronien välillä. Koska ydinvaraus on positiivinen, negatiivisesti varautuneet elektronit vetävät ytimeen sähköstaattisten voimien vuoksi. Protonien ja elektronien lukumäärä on sama neutraalissa atomissa. Toisin sanoen elektronit neutraloivat ydinvarauksen.

Lisäksi elementin ydinvaraus on kiinteä arvo. Tämä tarkoittaa, että vaikka elementissä on isotooppeja, kaikkien näiden isotooppien ydinvaraus on sama, koska isotooppien ytimissä on sama määrä protoneja.

Mikä on tehokas ydinvaraus

Tehokas ydinvaraus on nettovaraus, jonka elektroni kokee atomissa, jossa on useita elektroneja. Ulkokuoren elektronit ovat ytimestä kauimpana olevia elektroneja. Näillä elektroneilla on vähiten vetovoimaa ytimeen etäisyyden vuoksi. Siksi näillä ulkokuoren elektroneilla on minimaalinen vaikutus ytimestä. Ulkoisen kuoren elektronit tunnetaan valenssielektroneina.

Atomissa, jossa on useita elektroneja, on elektroni-elektroni-karkotusvoimia elektroniytimen vetovoiman lisäksi. Elektronin kokema nettovaraus tai tehollinen ydinvaraus voidaan laskea seuraavan yhtälön avulla.

Tehollisen ydinvarauksen yhtälö

Z_eff = Z - S

Missä, Z_eff on tehokas ydinvaraus,

Z on atomiluku (protonien lukumäärä ytimessä)

S on suojaavien elektronien lukumäärä.

Kuva 02: Tehokas ydinvaraus

Suojaelektronit ovat elektroneja, jotka sijaitsevat ytimen ja ulkokuoren elektronien välissä. Yllä oleva yhtälö osoittaa nettovarauksen, joka saadaan vähentämällä sisemmän kuoren elektronien vastustuskyky ytimen vetovoimasta.

Ero ydinvarauksen ja tehokkaan ydinvarauksen välillä

Määritelmä

Ydinvaraus: Ydinvaraus on ytimen kokonaisvaraus.

Tehokas ydinvaraus: Tehokas ydinvaraus on nettovaraus, jonka ulkokuoren elektroni kokee atomissa.

Elektronit

Ydinvaraus: Ydinvaraus ei riipu atomin elektronien varauksesta.

Tehokas ydinvaraus: Tehokas ydinvaraus lasketaan ottaen huomioon kiertoradan sisäisten elektronien ja ydinvarauksen vaikutus.

Protonit

Ydinvaraus: Ydinvaraus riippuu vain ytimessä olevien protonien määrästä.

Tehokas ydinvaraus: Tehokas ydinvaraus ei riipu pelkästään protonien määrästä.

Arvo

Ydinvaraus: Ydinvarauksen arvo on aina positiivinen ja korkeampi kuin tehokkaan ydinvarauksen arvo.

Tehokas ydinvaraus: Tehokas ydinvaraus on pienempi arvo kuin ydinvaraus.

Johtopäätös

Ydinvaraus ja tehokas ydinvaraus ovat kaksi eri arvoa, jotka lasketaan kemiallisten alkuaineiden atomien suhteen. Ydinvaraus on ytimen kokonaisvaraus. Tehokas ydinvaraus on nettovaraus, jonka uloin kuorielektroni kokee. Suurin ero ydinvarauksen ja tehokkaan ydinvarauksen välillä on se, että tehokkaan ydinvarauksen arvo on aina pienempi kuin ydinvarauksen arvo.

Viitteet:

1. "Ydinvaraus." Clackamas Community College, saatavana täältä. 2. Helmenstine, Anne Marie. "Tehokas ydinvarausmääritys ja taulukko." ThoughtCo, saatavilla täältä. 3. "Tehokas ydinvaraus." Kemia LibreTexts, Libretexts, 14. elokuuta 2016, saatavana täältä

Kuva:

1. "Blausen 0527 Hydrogen-2 Deuterium" BruceBlaus-Oma työ (CC BY 3.0) Commons Wikimedian kautta 2. "Effective Nuclear Charge" Oma työ-Effective Nuclear Charge.gif (CC0) Commons Wikimedian kautta