Tehokas ydinpanos vs. ydinpanos
Atomit koostuvat pääasiassa protoneista, neutroneista ja elektroneista. Atomin ydin sisältää protoneja ja neutroneja. Ja ytimen ympärillä kiertää elektroneja kiertoradalla. Alkuaineen atomiluku on sen protonien lukumäärä ytimessä. Ympäryslukua kuvaava symboli on Z. Kun atomi on neutraali, siinä on sama määrä elektroneja kuin protoneissa. Siten atomiluku on sama kuin elektronien lukumäärä tässä tapauksessa.
Mikä on ydinpanos?
Atomin ytimessä on pääasiassa kaksi atomihiukkasta, neutroneja ja protoneja. Neutroneilla ei ole sähkövarausta. Mutta jokaisella protonilla on positiivinen varaus. Jos ytimissä on vain protoneja, niiden välinen repulsio on suurempi (kuten varaukset hylkivät toisiaan). Siksi neutronien läsnäolo on tärkeää protonien sitomiseksi yhteen ytimissä. Kaikkien atomin ytimen protonien positiivinen kokonaisvaraus tunnetaan ydinvarauksena. Koska protonien lukumäärä atomissa on samanlainen kuin atomiluku, ydinvaraus on myös samanlainen kuin alkuaineen atomiluku. Siksi ydinvaraus on ainutlaatuinen elementille. Ja näemme kuinka ydinvaraukset muuttuvat jaksollisen järjestelmän jaksojen ja ryhmien kautta. Ydinvaraus kasvaa jakson aikana vasemm alta oikealle ja kasvaa myös ryhmää alaspäin. Ydinvaraus on tärkeä atomille, koska se on sähköstaattinen voima, joka vetää puoleensa ja sitoo kiertoradan elektronit ytimeen. Koska elektronit ovat negatiivisesti varautuneita, ne vetävät puoleensa positiiviset ytimen varaukset.
Mikä on tehokas ydinpanos?
Atomissa olevat elektronit on järjestetty eri kiertoradalle. Pääradan sisällä on muita osakiertoradat. Jokaista osaorbitaalia kohden täytetään kaksi elektronia. Viimeisen kiertoradan elektronit tunnetaan valenssielektroneina, ja ne sijaitsevat kauempana ytimestä. Koska elektronit ovat negatiivisesti varautuneita, atomissa on niiden välillä elektroni-elektroni hylkiminen. Ja myös ytimien protonien ja kiertoradan elektronien välillä on sähköstaattista vetovoimaa. Ydinvaraus ei kuitenkaan vaikuta kaikkiin elektroneihin samalla tavalla. Valenssikuorten elektronit tuntevat ydinvarausvaikutuksen. Tämä johtuu siitä, että ytimen ja ulkokuoren välissä olevat elektronit puuttuvat ja suojaavat ydinvarauksia. Tehokas ydinvaraus on ydinvaraus, jonka ulkokuoren elektronit kokevat. Ja tämä arvo on pienempi kuin todellinen ydinpanos. Esimerkiksi fluorissa on yhdeksän elektronia ja yhdeksän protonia. Sen ydinvaraus on +9. Sen tehollinen ydinvaraus on kuitenkin +7 kahden elektronin aiheuttaman suojauksen vuoksi. Atomin tehollinen ydinvaraus voidaan laskea seuraavalla kaavalla.
Tehollinen ydinvaraus=atomiluku- ei-valenssielektronien lukumäärä
Mitä eroa on ydinvarauksella ja tehokkaalla ydinvarauksella?
• Ydinvaraus on atomin ytimen kaikkien protonien positiivinen kokonaisvaraus. Tehokas ydinvaraus on ydinvaraus, jonka ulkokuoren elektronit kokevat.
• Tehokas ydinvaraus on pienempi kuin ydinvarauksen arvo. (Joskus se voi olla samanlainen)
