Tõhus tuumalaeng vs tuumalaeng
Aatomid koosnevad peamiselt prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Aatomi tuum sisaldab prootoneid ja neutroneid. Ja orbiitides on tuuma ümber ringlevad elektronid. Elemendi aatomnumber on prootonite arv, mis tal on tuumas. Aatomnumbri tähistamise sümbol on Z. Kui aatom on neutraalne, on sellel elektronide arv sama palju kui prootonitel. Seega on aatomnumber võrdne antud juhul elektronide arvuga.
Mis on tuumalaeng?
Aatomi tuumas on peamiselt kaks aatomiosakest, neutronid ja prootonid. Neutronitel pole elektrilaengut. Kuid igal prootonil on positiivne laeng. Kui tuumades on ainult prootoneid, on nende vaheline tõukejõud suurem (nagu laengud tõrjuvad teineteist). Seetõttu on prootonite tuumades kokku sidumiseks oluline neutronite olemasolu. Aatomi tuuma kõigi prootonite kogu positiivne laeng on tuntud kui tuumalaeng. Kuna prootonite arv aatomis on sarnane aatominumbriga, on tuumalaeng sarnane ka elemendi aatomnumbriga. Seetõttu on tuumalaeng ainulaadne elemendi jaoks. Ja näeme, kuidas tuumalaengud perioodilise tabeli perioodide ja rühmade kaudu muutuvad. Tuumalaeng suureneb perioodi jooksul vasakult paremale ja see suureneb ka grupi võrra allapoole. Tuumalaeng on aatomi jaoks oluline, sest just elektrostaatiline jõud meelitab ja seob orbitaalelektrone tuumaga. Kuna elektronid on negatiivselt laetud, meelitavad neid positiivsed tuumalaengud.
Mis on efektiivne tuumalaeng?
Aatomi elektronid on paigutatud erinevatesse orbitaalidesse. Peamise orbitaali sees on ka teisi alam-orbitaale. Iga alamorbiidi jaoks täidetakse kaks elektroni. Viimase orbiidi elektronid on tuntud kui valentselektronid ja nad asuvad tuumast kaugemal. Kuna elektronid on negatiivselt laetud, toimub nende aatomis nende vahel elektronide ja elektronide tõukejõud. Ja ka tuumas olevate prootonite ja orbitaalsete elektronide vahel on elektrostaatiline külgetõmme. Kuid tuumalaeng ei mõjuta ühtemoodi kõiki elektrone. Valentskoorides olevad elektronid tunnevad minimaalset tuumalaengu efekti. Seda seetõttu, et tuuma ja väliskestade vahelised elektronid sekkuvad ja varjavad tuumalaenguid. Efektiivne tuumalaeng on tuumalaeng, mida kogevad väliskesta elektronid. Ja see väärtus on väiksem kui tegelik tuumalaeng. Näiteks fluoril on üheksa elektroni ja üheksa prootonit. Selle tuumalaeng on +9. Kuid selle efektiivne tuumalaeng on +7, kuna varjestus on tingitud kahest elektronist. Aatomi efektiivse tuumalaengu saab arvutada järgmise valemi abil.
Efektiivne tuumalaeng = mittevalentsete elektronide aatomnumber
Mis vahe on tuumalaengul ja efektiivsel tuumalaengul?
• Tuumalaeng on kõigi aatomi tuumas olevate prootonite kogu positiivne laeng. Efektiivne tuumalaeng on tuumalaeng, mida kogevad väliskesta elektronid.
• Efektiivne tuumalaeng on madalam kui tuumalaengu väärtus. (Mõnikord võib see olla sarnane)
