화1 유효핵전하의 주기성 질문
게시글 주소: https://wwww.orbi.kr/0005757694
유효핵전하 = 핵전하 - 가리움효과 라고 하던데
같은 족에서 원자번호가 증가하면 양성자 수와 전자수가 동시에 증가하는데 양성자 수 증가의 효과가 더
크기 때문에 유효핵전하가 증가한다고 배웠는데요.
왜 전자껍질수가 늘어나는건 언급을 안하는건가요?
전자 껍질수가 증가하면 그만큼 전자의 핵으로부터의 거리가 더 멀어져서 유효핵전하가 더 감소하는데
그것까지 감안해서 유효핵전하가 증가한다고 하는건가요?..
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
수학의 바이블 미적2,기벡(풀이집 포함)-미적2 1단원 밑줄만 그어짐,올해 새책...
-
정시러라.. 화1은 모의고사 한 20점 나올정도로 걍 아는게없구 물1은 아는데...
-
[행키] 2017 수능 화학I 총평 및 적중 내역 47
안녕하세요, 화학 문제 만드는 행키입니다. 오랜만입니다. 2017학년도 수능이...
-
화1 강사 0
재수생 여러분 화1 내년에 또 하실건가요...? 현역때 박상현 들었던분들은 올해는 누구로,..?
-
예비 고3인데 과탐 선택이 너무 고민돼요ㅠㅠ 부탁드립니다 19
안녕하세요ㅎㅎㅎ 저는 이제 고3 올라가는 이과 여고생입니다ㅠㅜㅜ 기말고사가 한...
-
화학1 47점 9
화1 47점 백분위 98일까요 99일까요
-
OH-가 수용액상태에서밖에 존재할수 없나요? 그러면 무조건아레니우스염기맞는데
-
질문 대량투하 컴온! 11
오랜만에 들어와 궁금했던 것들 질문할께요 1.의대생분들..... 의대에서 생물배우면...
-
시간내에 다풀수있는거 맞나요...
-
난이도 어떤편인가요? 화학 잘 못하는데 의외로 잘풀려서 난이도가 낮은건가 하는...
-
뭣모르고 고2때 화1생1 하겠다고 선언한거 화1은 1등급 나오는데 생명 2등급을...
-
모의고사 풀다가 틀린 문제중 하나가 표는 화합물 (가)~(다)에 대한 자료이다....
-
화1 수능완성 158 pg 10번 ㄱ...
-
[행키] 2017학년도 화1 케미 옵티마 출간 안내 83
행키입니다. 나온다 나온다고만 말씀드리기보다 나왔다 라고 말씀드리고 싶었습니다....
-
제가 화1, 물2 선택인데 물2표점이 더 높네욬ㅋㅋㅋ 둘 다 만점인데 말이죠 화1이...
-
탄화수소 연소반응식은 문제풀이는 크게 두가지로 나뉩니다.첫번째 풀이는 반응식...
-
제가 16수능 화1 3등급을 받은 이유는 무엇일까요? 궁예해주시고 가세요ㅎ 2
저는 원래 화1 4~6등급이 나오는 화학을 정말 싫어하는 학생이었습니다. 저는 작년...
-
물리1 돌림힘 정말로 어렵고 힘든...
-
안녕하세요 24살늙은이입니다ㅜㅠ 계속 눈팅만하다가 진짜 진심으로 궁금한게 있어...
-
읽기 전에!이 글은 화학1 개념이 어느정도 있는 분들을 위한 글이기 때문에 기본적인...
-
재수생인데 어떤 조합이 더 나을까요? 추천부탁드려요
-
글 한번만 봐주고 한마디만 해주세요 ㅠ 이과 현역 과탐 선택 21
오르비나 다른 사이트에서 지1하라 할 때 그래도 난 화1 생1 하겠다는 생각으로...
-
올해에는 화1 생1 쳐서 각각 50점 43점 맞았어요 1.의대가 가고 싶기도 한데...
-
지1 폭발 9
이번에 과탐 조합 바꾸려고 했는데 화1생2에서 지1생2로요!!(생2는 안정적으로...
-
이번수능 화1생2 했다가 제대로 피보고.. 어떤조합이 나을거같은가요??
-
ㅜㅜㅜ퓰러렌 낚시를 걸려서
-
예비고3이구요 화1개념2번돌리고 문제뺑뺑이 돌리다 양적중화에서 꼭막히네요 근데...
-
유효핵전하 = 핵전하 - 가리움효과 라고 하던데같은 족에서 원자번호가 증가하면...
-
수기작성입니다. 수능입니다.
-
2014학년도 9월 평가원 화1 5문제 해설입니다. 0
9평해설입니다. 수기입니다.
-
2014학년도 6월 평가원 화1 5문제 해설입니다. 0
수기로 작성했습니다. 6평입니다.
-
올해 화1 0
전자친화도나 이온결합 그래프 앙금반응같이 ebs 교재에 없는것도 출제 가능성 있을까요??
-
오래간만에 들어왔더니 너무 많이 변했구료??????????
-
[기출해설 자랑대회] 표로 정리된 2015 6평 해설-화학 I 편 0
네 번째 과목 화학I 입니다^^
-
필연성을 강조했습니다.단지 기출 해설 이벤트용이 아니라 필요하신분은 읽어보시면 도움되실것 같습니다
-
올려봅니다 ㅎ
-
[2015 6월 모평][화학I] 6월 모평 문제 표로 정리했습니다. 0
내용 정리 뿐 아니라고난도 문제인 19, 20번 등에는 풀이 과정도 될 수 있는한...
-
각각 08년 6월 9월 화1 시험에서 이 유형문제가있는데 첫번째에서는 벤젠위치가...
쉽게 풀어보면
껍질 수가 늘어난다는 것을
1.거리 증가
2.가리움효과 증가
로 구분해보지요
보통의 주기적 성질은 대부분
거리 변화>핵전하 변화>가리움 변화
순으로 영향을 끼치는데
유효핵전하는 거리와는 관련이 전혀 없습니다.
정확히는 전자간 반발과만 관련이 있지요
예를들면 수소(양1 전1)에서
전자가 느끼는 유효핵전하는
바닥상태이든 들뜬 상태이든 같습니다.
받는 전기력의 세기는 달라지겠지요
그래서 같은 족일때 최외각 전자가 느끼는 유효핵전하가 받는 영향은
핵전하>가리움 두개만 작용한다고
생각하시면 편합니다
바로 윗분 말씀이 맞아요. 유효 핵전하는 전자가 받는 인력이 아니며, 핵과의 거리하고는 무관합니다. 예를 들어서 수소 원자 있잖아요. 수소 원자에 전자가 한개 있을텐데, 이 때 전자와 핵까지의 거리는 얼마고 전자가 어떤 껍질에 있는가와는 전혀 상관없이 전자가 받는 유효 핵전하는 무조건 +1입니다. 물론 전자가 핵에서 멀어진다면 전자가 받는 인력은 줄어들겠죠. 하지만 유효 핵전하는 무조건 +1입니다.
그럼 유효 핵전하의 실체가 뭐냐구요? 그냥 (양성자 수)-(가리움 효과)라고 알아 두시면 됩니다. 수소 원자같은 경우 (양성자 수)=1 이고, 가리움 효과를 일으키는 다른 전자가 없기 때문에 (가리움 효과)=0 이므로 이 경우 유효 핵전하는 그냥 1이 되는 거구요.
“유효핵전하 = 핵전하 - 가리움효과”인 것은 다 알고 있지만, 가리움 효과에 대한 설명은 많지 않다. 화학 1에서는 유효핵전하는 최외각 전자 1개에 대해 핵의 핵전하를 느끼는 쿨롱의 법칙으로 계산한다.
유효 핵전하를 계산하기 위해서 가리움효과를 정량적으로 표현하는 가리움상수라는 것을 도입을 한다. 가리움상수는 오비탈의 개념을 도입한 양자역학적으로 매우 복잡한 계산을 거쳐 계산되어지는데, 같은 주기에서 원자 번호가 증가할 때 핵의 양성자와 전자가 1씩 증가함에 따라 증가된 전자가 다른 전자와의 반발력등으로 효과적으로 완전히 핵의 전하를 가려 주지 못하여 그 가리움효과가 크게 나타나지 못하여 많이 증가되지 못한다. 그래서 유효핵전하는 같은 주기에서 원자번호가 증가함에 따라 증가한다. 이러한 계산은 1930년대의 Slater's rule이 수식으로 만들어져 알려져 있고 같은 주기에서는 잘 적용된다.
그러나 같은 족에서는 Slater's rule을 적용하면 약간의 오차가 생기는데 더 전문 서적에는 Clementi의 자료가 적용되고 있다. Clementi의 수식도 orbital의 복잡한 양자 역학적 수식으로 풀면서 주양자수 n과 s 오비탈이 주양자수가 증가하여도 핵 가까운 곳에서 발견될 확률이 p 오비탈 보다 크게 나타나는 “침투 효과“의 설명을 첨가하였다.
다음 원소에서 최외각 전자들의 유효핵전하(Zeff)를 비교해 보면 1족에서 밑으로 갈수록 증가한다.
H(Zeff; 1),,...................................,He(Zeff; 1.7)
Li(Zeff; 1.3) ,,,,,,,,,F(Zeff; 5.1), Ne(Zeff; 5.8)
Na(Zeff; 2.5), ,,,,,, Cl(Zeff: 6.1), Ar(Zeff; 6.8)
K (Zeff; 3.5).....
1s, 2s, 2p 오비탈의 거리에 따른 전자를 발견할 확률을 나타낸 그림에서 많이 보았을 것이다. 3s 혹은 4s도 핵 근접구역에서 작은 봉우리가 존재할 것이다. 이런 현상을 침투 현상이라고 한다. 이런 현상에 의해 Li의 2s(1), Na에서 3s(1), K의 4s(1)의 전자배치에서 각 새로운 주양자수의 s 오비탈의 특징을 볼 수 있다. Cl에서 K로 갈 때 유효 핵전하의 급격한 변화는 전자껍질의 증가, 원자의 크기에 의한 것에 의한 인력의 변화인 것은 감을 잡을 수 있을 것이다. 그리고 Na에서 K의 변화를 볼 때 K의 핵전하는 19로 증가하고 K의 4s orbital의 이런 침투 효과 때문에 전자는 핵과 만날 수 있는 기회가 더 생기고 인력적으로 더 커질 수 있게 되어 전자껍질이 증가하여 크기가 증가하더라도 유효핵전하가 약간 증가되는 것 같다.
결론적으로 보면 유효 핵전하는 오비탈로 계산된 가리움 효과를 사용하고 가리움 효과에는 각 오비탈이 갖는 거리적인 요소까지도 다 포함되므로 따로 거리를 고려할 이유는 없는 것 같다.
1. 잘못 오해하면 유효 핵전하는 정전기적인 쿨롱의 힘이라고만 생각하면 오해할 수 있는 소지가 있으므로 확실히 해둔다.
2. 전자껍질이 증가하는 족의 증가에 따른 유효 핵전하는 비록 원자의 크기는 증가하지만 s 오비탈의 특성으로 새로운 침투현상으로 인해 증가된 핵전하에 따라 약간 증가한다.
3. 유효 핵전하는 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 증가한다와 원자의 크기의 감소도 같이 설명할 수 있다. 유효 핵전하가 증가하므로 핵과 전자간의 인력이 증가하여 원자반지름이 감소한다. (물론 원자 반지름의 정의를 다시 생각하자. 동종 이원자 분자에서 핵간 거리의 반으로 정의함).
4. 이온화 에너지의 Be-B,N-O, Mg-Al, P-S의 예외를 빼면 같은 주기에서 유효 핵전하의 증가와 이온화 에너지의 증가 현상은 같다.
5. 족의 증가에 따른 이온화 에너지 감소와 유효 핵전하를 같이 연결하면 설명하기가 어렵다. (또 다른 설명이 필요하다?????. 오비탈의 에너지 준위 등 ??)
6. 족의 증가에 따른 유효 핵전하의 크기와 족의 증가에 따른 원자 반지름과의 관계 또한 설명이 어렵다. (물론 원자 반지름의 정의를 다시 생각하자. 유효 핵전하는 순수하게 원자 자체에서 얻은 값이고 원자 반지름은 ?).
chemi님, 최선의 의학님, 뜳훏뚧훏님 감사합니다. 댓글을 늦게 작성해서 죄송해요.
덕분에 유효핵전하의 주기성을 이해하는데 많은 도움이 됬습니다.
별 기대 안하고 올린 글이었지만 정성들여 답변해주셔서 정말 감사합니다!