Química - Carga nuclear efectiva

          La carga nuclear efectiva (Zef) no tiene unidades. Conceptualmente se entiende como la fuerza con la que el núcleo atómico retiene a uno de sus electrones. Sabemos, sin embargo, que la disposición de los electrones en capas permite diferenciar una o más capas internas o del core y una capa externa o de valencia. La fuerza nuclear efectiva sobre los electrones de esta última capa es menos que la carga nuclear total dado que existe un efecto denominado efecto pantalla. El efecto pantalla se da porque los electrones, además de ser atraídos por el núcleo, entre ellos se repelen dado que tienen la misma carga. Esto implica que cuando los electrones del core aumentan, la repulsión que experimentan los electrones de valencia es mayor y por lo tanto se alejan más. Esto explica por qué el radio atómico y el carácter metálico aumentan a lo largo de un grupo y el resto de las propiedades disminuyen (los electrones están más lejos del núcleo (mayor radio) por lo que es más fácil perderlos (mayor carácter metálico), se requiere menos energía para quitárselos al átomo (menor energía de ionización) y durante las uniones químicas será poco probable que éste se quede con sus electrones y mucho menos con los del otro átomo (menor electronegatividad)).

          Considerando el efecto pantalla, la Zef se puede calcular como el número de electrones del átomo menos el número de electrones del core del mismo (número representado por la letra griega sigma):

Zef = Z – σ (sigma)

Ejemplo: El Litio tiene tres protones. Como es un átomo sabemos que su carga eléctrica neta es cero o neutra, por lo que tiene también 3 electrones. Pertenece al grupo 1, por lo tanto tiene 1 electrón de valencia y dos del core. Entonces:

Zef = Z – σ
Zef = 3 – 2
Zef = 1 (sin unidades)