¿Qué entendemos por el efecto de penetración de los orbitales?

Penetración orbital

En los sistemas de electrones múltiples, estos se dividen en diferentes niveles de energía, en ese caso los valores más bajos son generalmente más bajos en nivel de energía (es decir, S se vuelve más bajo que P)

Los niveles de energía de los átomos de múltiples electrones se encuentran principalmente por espectroscopía. Comprender por qué los niveles están organizados de esa manera puede ser resuelto por computadoras usando ecuaciones de onda, pero “una computadora lo confirmó” no es una respuesta divertida. Se puede encontrar una respuesta menos confiable, pero una más relacionada con los humanos, considerando la penetración orbital.

Considere las funciones de distribución radial que se muestran a continuación, estas muestran para cada orbital cómo la probabilidad de encontrar un electrón varía con las distancias desde el núcleo.

1S subshell

Subshell 2S

Subshell 3S

Subshell 2P

Subshell 3P

Puede ver más en el orbitron, pero debería poder ver un patrón en estos. Subiendo en principio los números cuánticos, la primera S tiene una joroba, la segunda S tiene dos jorobas, y así sucesivamente. Las otras subcapas siguen el mismo patrón.

Para un átomo que contiene electrones 2S y 2P, como el carbono, sabemos por la química de nivel A que los orbitales S se llenan primero. La razón es el blindaje de electrones, los electrones cercanos al núcleo reducen la atracción de electrones fuera del núcleo, ya que la carga negativa se repele. Los electrones 2S experimentan relativamente menos blindaje que los electrones 2P porque tienen una joroba adicional cerca del núcleo, y puede verlo superponiendo sus funciones de distribución radial:

Superposición de las subcapas 2S y 2P

La penetración del subshell 2S permite que los electrones en él experimenten más carga nuclear, que es suficiente para sumergir el orbital en un nivel de energía más bajo. Soy consciente de que no es del todo obvio en el gráfico anterior, pero esta respuesta es suficiente para muchos exámenes de grado y libros de texto.

Nota: El subshell S tiene la propiedad única de tener una probabilidad distinta de cero de ser encontrado en el núcleo mismo. Esto significa que debe dibujar las funciones que tocan el eje Y justo por encima de 0, con otros orbitales golpeando directamente en 0. Es común que algunas marcas de examen se basen en esto.

El electrón en s-orbital está más cerca del núcleo que el electrón en p-orbital y el electrón en p-orbital está más cerca del núcleo que el electrón en d-orbital y así sucesivamente. Entonces, se requiere más energía para eliminar el electrón de s-orbital que el electrón en p-orbital a pesar de que ambos tienen el mismo número cuántico principal. Del mismo modo, p orbital requerirá más energía que d-orbital. Esto se llama efecto penetrante. disminuye en el orden s> p> d> f> … Tenga en cuenta que Orbital debería tener la misma “n”

en otras palabras

Poder de penetración significa la capacidad de un orbital para atraer un electrón. Este proceso se acompaña con la liberación de energía. El efecto de penetración de s orbital es el máximo debido a la cercanía al núcleo que los orbitales p, d y f. Por lo tanto, un orbital s, debido a su mayor efecto de penetración, libera una mayor cantidad de energía que el orbital p cuando acepta un electrón. De manera similar, la energía liberada por ad orbital es mayor que la de un orbital pero menor que la de un orbital.

Si te gusta la física, mira aquí

http://www.everyscience.com/Chem …

La penetración es básicamente una medida con la que un orbital puede alcanzar el núcleo. Como los orbitales están dentro tienen un mayor efecto de penetración en comparación con el orbital p. los bloques d y f no experimentan este efecto debido a su forma y distancia del núcleo.

Espero que la respuesta sea explicativa.

Gracias ! Por la solicitud.

Efecto de penetración de los orbitales

Esta repulsión entre electrones en muchas especies de electrones que se opone a la atracción de los electrones hacia el núcleo y que hace que las energías de los orbitales atómicos en muchas especies de electrones sean más bajas en las especies hidrogénicas se conoce como efecto de penetración o blindaje de los orbitales.

Si desea saber más al respecto, vaya al enlace dado:

http://www.everyscience.com/Chem …

El presente nuclear dentro de un átomo ejerce una fuerza sobre el electrón más externo de un orbital particular. Debido a esta interacción, el electrón experimenta cierta fuerza de atracción: todo el proceso se conoce como efecto de penetración.