(a) A energia do estado 2s do lítio é −5,391 eV. Calcule o valor de Zef para esse estado....

(a) A energia do estado 2s do lítio é −5,391 eV. Calcule o valor de Zef para esse estado. (b) A energia do estado 4s do potássio é −4,339 eV. Calcule o valor de Zef para esse estado. (c) Compare Zef do estado 2s do lítio com o estado 3s do sódio (Exemplo 41.9) e com o estado 4s do potássio. Que tendência seus resultados mostram? Como explicar essa tendência?

Exemplo 41.9:

O valor medido da energia do estado 3s do sódio é igual a −5,138 eV. Calcule o valor de Zef.

SOLUÇÃO

IDENTIFICAR E PREPARAR: o sódio possui um único elétron na camada M externa às camadas K e L já preenchidas. Os 10 elétrons das camadas K e L blindam parcialmente o único elétron da camada M contra a carga +11e do núcleo; nosso objetivo é determinar a extensão dessa blindagem. Como temos n = 3 e En = −5,138 eV, podemos usar a Equação 41.45 para determinar Zef. EXECUTAR: resolvendo a Equação 41.45 em função de Zef, obtemos

AVALIAR: a carga efetiva que atrai o elétron no estado 3s é igual a l,84e. Os 11 prótons do sódio são blindados por uma média de 11 − 1,84 = 9,16 elétrons em vez de 10 elétrons, porque o elétron 3s passa mais tempo dentro das camadas internas (K e L). Cada metal alcalino (lítio, sódio, potássio, rubídio e césio) possui um elétron a mais que o gás nobre correspondente (hélio, neônio, argônio, criptônio e xenônio). Esse elétron extra permanece a maior parte do tempo fora das camadas e subcamadas internas cheias. Portanto, todos os metais alcalinos apresentam um comportamento semelhante ao do sódio.

Equação 41.45: