Para explicar la Carga Nuclear Efectiva y el efecto de Apantallamiento

Vamos a explicar el concepto de carga nuclear efectiva de la manera más simple, el cálculo y la comprensión de ella puede ser mucho más complejo.

Recordemos que en un átomo, el núcleo contiene los protones (carga positiva) y en la periferia del mismo se encuentran los  electrones que son la carga negativa. Sabemos también que las cargas opuestas se atraen.

Si nos imaginamos al electrón del último nivel (electrón diferenciador), éste si estuviera solo, sería atraído por las cargas positivas del núcleo. Pero esto no ocurre, éste electrón está protegido por una  pantalla de protección, que son los electrones de los niveles más bajos, a esto se le conoce como APANTALLAMIENTO, que evita esta atracción.

Analicemos la figura siguiente:

                                            

Para efectos de este curso, consideraremos que la constante de apantallamiento σ estará constiutída por el número de electrones que se encuentran en las capas inferiores, a donde se encuentra el último electrón.

La carga nuclear efectiva (Z_efec), estará definida como la diferencia entre el número atómico (Z), (que representa a los protones, carga positiva), menos el número de electrones que conforman el APANTALLAMIENTO. Según fórmula:

                                                                                     

Donde:
 Z es la carga nuclear real (es decir, el número atómico del elemento)
 σ se llama constante de protección o constante pantalla.

Si calculamos el Z_efec del átomo trabajado en la figura anterior, tenemos que :

El átomo tiene un Z = 14

σ = 10

Por tanto, Z_efec = 14 - 10 = 4