Calculadora de carga nuclear efetiva
Descubra a carga que um elétron sente de fato quando os elétrons internos blindam o núcleo: um elétron 3s do sódio, com Z de 11 e S de 8,8, sente 2,2, e não 11. Digite os dois números e veja a subtração passo a passo. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Número atômico
- 11
- Constante de blindagem
- 8,8
- Carga efetiva
- 2,2
A carga nuclear efetiva é a atração líquida que um elétron sente depois que os elétrons internos cancelam parte da carga do núcleo. A forma fechada da química geral é Z_eff igual ao número atômico Z menos a constante de blindagem S, de modo que um elétron 3s do sódio com Z igual a onze e S igual a oito ponto oito sente cerca de dois ponto dois, e não os onze completos. Esta calculadora aceita esses dois números finitos, subtrai S de Z e devolve a carga efetiva junto com a string da fórmula para que checagens de lição, oráculos de prova e cadernos de laboratório compartilhem um contrato determinístico.
O que significa carga nuclear efetiva e como se calcula Z menos S
A carga nuclear efetiva é a atração reduzida que um elétron em um átomo polieletrônico realmente sente. O núcleo tem carga mais Z, mas os elétrons internos se interpõem entre esse núcleo e o elétron de interesse e cancelam parte da atração; os químicos resumem esse cancelamento como uma única constante de blindagem S e escrevem Z_eff igual a Z menos S.
As regras de Slater são a receita usual de sala para S: elétrons do mesmo grupo contribuem com zero ponto três cinco (ou zero ponto três zero para um s), elétrons da camada n menos um contribuem com zero ponto oito cinco, e elétrons de camadas ainda mais internas contribuem com um ponto zero zero, com elétrons d e f tratados como um grupo próprio. Conhecida S, a aritmética é uma única subtração, que é exatamente o que esta capacidade executa.
Ela não inventa grupos de Slater a partir de uma configuração eletrônica: você já tem Z e S do enunciado ou de uma contagem de Slater anterior e precisa da carga efetiva que esses dois números implicam.
Checagens típicas incluem hidrogênio com Z igual a um e S igual a zero, de modo que Z_eff é um; lítio dois s com Z igual a três e S igual a um ponto sete, de modo que Z_eff é um ponto três; e sódio três s com Z igual a onze e S igual a oito ponto oito, de modo que Z_eff é dois ponto dois.
Esses valores explicam tendências periódicas: um Z_eff maior puxa elétrons de valência para mais perto, eleva a energia de ionização e encolhe o raio atômico. A calculadora devolve a carga efetiva numérica, as entradas ecoadas e a string de fórmula Z_eff igual a Z menos S para que uma folha de trabalho imprima a substituição ao lado da resposta.
Casos de uso
Checagens de Z_eff de Slater em sala
Alunos informam o número atômico Z e uma constante de blindagem S do livro e comparam o Z_eff = Z − S escrito à mão com uma carga efetiva determinística antes de entregar.
Correção automática de provas e LMS
Marque itens de carga nuclear efetiva com um oráculo que rejeita constante de blindagem não finita e nunca devolve NaN ou Infinity como sucesso falso.
Cadernos de tendências periódicas
Scripts convertem valores tabulados de Z e de S de Slater em Z_eff para que gráficos de energia de ionização e de raio compartilhem um único contrato de subtração.
Perguntas frequentes
Qual é a fórmula da carga nuclear efetiva?
Z_eff = Z − S, em que Z é o número atômico e S é a constante de blindagem (screening), em geral pelas regras de Slater.
O que acontece se a constante de blindagem não for um número finito?
Valores de blindagem ausentes, NaN, Infinity e não numéricos são rejeitados para que o motor nunca devolva uma carga efetiva não finita. Essas falhas não são cobradas.
Esta ferramenta calcula a S de Slater a partir de uma configuração eletrônica?
Não. Você mesmo fornece S (pelas regras de Slater ou pelo problema). Esta calculadora só subtrai S de Z. Derive primeiro as contribuições de grupo no papel ou em um passo separado.
Carga nuclear efetiva é o mesmo que carga formal?
Não. Carga nuclear efetiva é Z menos a blindagem para um elétron no átomo. Carga formal é uma identidade de contabilidade de Lewis FC = V − N − B/2. Use esta página só para Z_eff.
Quanto custa a calculadora de carga nuclear efetiva?
A ferramenta do navegador é grátis e roda localmente.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"atomic_number":11,"shielding_constant":8.8}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"atomic_number": 11,
"shielding_constant": 8.8
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"atomic_number": 11,
"shielding_constant": 8.8
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"atomic_number":11,"shielding_constant":8.8}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"atomic_number":11,"shielding_constant":8.8}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"atomic_number": 11,
"shielding_constant": 8.8
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.effective_charge",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Se a constante de blindagem não for um número finito, a tarefa falha com invalid_input em vez de inventar um resultado NaN ou Infinity.
O que significa carga nuclear efetiva e como se calcula Z menos S
Como o caminho é aritmética pura, não há consulta de rede a tabelas de Slater, nem semente aleatória, nem dependência de relógio: o mesmo Z e o mesmo S sempre produzem o mesmo JSON.
Contrato de entrada, forma da resposta e comportamento de erro
A promessa própria desta página é a constante de blindagem: se S não for um número finito, o motor rejeita a requisição em vez de devolver um Infinity oco ou um NaN silencioso que um corretor poderia tratar como sucesso. Validação falha não é cobrada. Envie um corpo JSON com dois números finitos obrigatórios: atomic_number, a contagem de prótons Z do átomo, e shielding_constant, a constante de blindagem S das regras de Slater ou do enunciado. Aceitam-se os aliases z e Z para o número atômico; aceitam-se os aliases s, S, shielding e screening_constant para a constante de blindagem, de modo que o inglês de laboratório e os símbolos do livro funcionam. Cada campo pode chegar como número JSON ou como string numérica; campos ausentes, strings vazias, NaN, Infinity e valores não numéricos falham com invalid_input nomeando o campo. Em caso de sucesso o corpo ecoa atomic_number e shielding_constant arredondados, define effective_charge como Z menos S arredondado a doze casas para goldens estáveis entre runtimes, define formula como a string Z_eff igual a Z menos S, define method como slater_effective_nuclear_charge e inclui um array curto steps com a substituição escrita. Exemplo: atomic_number onze e shielding_constant oito ponto oito produz effective_charge dois ponto dois porque onze menos oito ponto oito é dois ponto dois. Combine a resposta com sua própria folha de contagem de Slater se ainda precisar derivar S de uma configuração eletrônica; este endpoint só subtrai e não emite tabelas de grupos orbitais. Chamadas de API bem-sucedidas usam o preço-base publicado US$ 0,002 por item.
Onde uma calculadora de carga nuclear efetiva se paga
Cursos de química geral e inorgânica passam tabelas intermináveis que convertem um número atômico declarado e uma constante de blindagem de Slater em Z_eff e depois perguntam por que a energia de ionização sobe ao longo de um período; um oráculo confiável que devolve o número e a substituição acelera a correção e a montagem de demonstrações. Cadernos de laboratório que já relatam S a partir de uma contagem de Slater podem converter essas constantes em carga efetiva sem rederivar a subtração nem misturá-la com carga formal de Lewis, que é outra busca e outra fórmula. Validação falha não consome saldo. Se mais tarde precisar de carga formal de Lewis a partir de contagens de valência, pares isolados e elétrons de ligação, trate isso como uma landing separada em vez de sobrecarregar esta página de Z menos S. Geradores de preparação para provas precisam de um contrato determinístico que marque blindagem não finita como invalid_input em vez de devolver NaN em silêncio. Como a implementação é parse de nível A, cada chamada bem-sucedida custa o preço-base publicado US$ 0,002 sem tokens de modelo e sem rede de saída. Mantenha requisições pequenas, fixe o effective_charge arredondado nos testes e você obtém valores Z_eff reproduzíveis para lição, plugins LMS e workers de borda sem levantar uma pilha de química quântica própria.