Calculadora de carga nuclear efectiva
Sepa qué carga siente de verdad un electrón cuando los electrones internos apantallan el núcleo: un electrón 3s del sodio, con Z de 11 y S de 8,8, siente 2,2 y no 11. Escriba ambos números y vea la resta paso a paso. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Número atómico
- 11
- Constante de apantallamiento
- 8,8
- Carga efectiva
- 2,2
La carga nuclear efectiva es la atracción neta que siente un electrón después de que los electrones internos anulan parte de la carga del núcleo. La forma cerrada de la química general es Z_eff igual al número atómico Z menos la constante de apantallamiento S, de modo que un electrón 3s del sodio con Z igual a once y S igual a ocho punto ocho siente unos dos punto dos y no los once completos. Esta calculadora acepta esos dos números finitos, resta S de Z y devuelve la carga efectiva junto con la cadena de la fórmula para que las comprobaciones de deberes, los oráculos de examen y los cuadernos de laboratorio compartan un contrato determinista.
Qué significa la carga nuclear efectiva y cómo se calcula Z menos S
La carga nuclear efectiva es la atracción reducida que un electrón en un átomo polielectrónico siente de verdad. El núcleo tiene carga más Z, pero los electrones internos se interponen entre ese núcleo y el electrón de interés y anulan parte de la atracción; los químicos resumen esa cancelación como una sola constante de apantallamiento S y escriben Z_eff igual a Z menos S.
Las reglas de Slater son la receta habitual de aula para S: los electrones del mismo grupo aportan cero punto tres cinco (o cero punto tres cero para uno s), los de la capa n menos uno aportan cero punto ocho cinco, y los de capas aún más internas aportan uno punto cero cero, con los electrones d y f tratados como un grupo propio. Una vez conocida S, la aritmética es una sola resta, que es exactamente lo que realiza esta capacidad.
No inventa grupos de Slater a partir de una configuración electrónica: usted ya tiene Z y S desde el enunciado o desde un recuento de Slater previo, y necesita la carga efectiva que implican esos dos números.
Las comprobaciones típicas incluyen el hidrógeno con Z igual a uno y S igual a cero, de modo que Z_eff es uno; el litio dos s con Z igual a tres y S igual a uno punto siete, de modo que Z_eff es uno punto tres; y el sodio tres s con Z igual a once y S igual a ocho punto ocho, de modo que Z_eff es dos punto dos.
Esos valores explican las tendencias periódicas: un Z_eff mayor acerca los electrones de valencia, eleva la energía de ionización y reduce el radio atómico. La calculadora devuelve la carga efectiva numérica, las entradas repetidas y la cadena de fórmula Z_eff igual a Z menos S para que una hoja de trabajo imprima la sustitución junto a la respuesta.
Qué puede hacer con ella
Comprobaciones de Z_eff de Slater en el aula
El alumnado introduce el número atómico Z y una constante de apantallamiento S del libro y compara el Z_eff = Z − S escrito a mano con una carga efectiva determinista antes de entregar.
Calificación automática de exámenes y LMS
Evalúe ítems de carga nuclear efectiva con un oráculo que rechaza una constante de apantallamiento no finita y nunca devuelve NaN o Infinity como un éxito falso.
Cuadernos de tendencias periódicas
Los scripts convierten valores tabulados de Z y de S de Slater en Z_eff para que las gráficas de energía de ionización y de radio compartan un mismo contrato de resta.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la carga nuclear efectiva?
Z_eff = Z − S, donde Z es el número atómico y S es la constante de apantallamiento (screening), normalmente según las reglas de Slater.
¿Qué ocurre si la constante de apantallamiento no es un número finito?
Se rechazan valores de apantallamiento ausentes, NaN, Infinity y no numéricos para que el motor nunca devuelva una carga efectiva no finita. Esos fallos no se facturan.
¿Calcula esta herramienta la S de Slater a partir de una configuración electrónica?
No. Usted aporta S (desde las reglas de Slater o desde el problema). Esta calculadora solo resta S de Z. Derive primero las contribuciones de grupo en papel o en un paso aparte.
¿Es la carga nuclear efectiva lo mismo que la carga formal?
No. La carga nuclear efectiva es Z menos el apantallamiento para un electrón en un átomo. La carga formal es una identidad de contabilidad de Lewis FC = V − N − B/2. Use esta página solo para Z_eff.
¿Cuánto cuesta la calculadora de carga nuclear efectiva?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
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)Ejemplo de solicitud
{
"atomic_number": 11,
"shielding_constant": 8.8
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.effective_charge",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Si la constante de apantallamiento no es un número finito, la tarea falla con invalid_input en lugar de inventar un resultado NaN o Infinity.
Qué significa la carga nuclear efectiva y cómo se calcula Z menos S
Como el camino es aritmética pura, no hay consulta de red a tablas de Slater, ni semilla aleatoria, ni dependencia del reloj: el mismo Z y la misma S producen siempre el mismo JSON.
Contrato de entrada, forma de la respuesta y comportamiento ante errores
La promesa propia de esta página es la constante de apantallamiento: si S no es un número finito, el motor rechaza la petición en lugar de devolver un Infinity hueco o un NaN silencioso que un calificador podría tratar como éxito. Combine la respuesta con su propia hoja de recuento de Slater si aún debe derivar S de una configuración electrónica; este extremo solo resta y no emite tablas de grupos orbitales. La validación fallida no se factura. Envíe un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios: atomic_number, el recuento de protones Z del átomo, y shielding_constant, la constante de apantallamiento S de las reglas de Slater o del enunciado. Se aceptan los alias z y Z para el número atómico; se aceptan los alias s, S, shielding y screening_constant para la constante de apantallamiento, de modo que el inglés de laboratorio y los símbolos del libro funcionan ambos. Cada campo puede llegar como número JSON o como cadena numérica; los campos ausentes, las cadenas vacías, NaN, Infinity y los valores no numéricos fallan con invalid_input nombrando el campo. En caso de éxito el cuerpo repite atomic_number y shielding_constant redondeados, fija effective_charge a Z menos S redondeado a doce decimales para goldens estables entre runtimes, fija formula a la cadena Z_eff igual a Z menos S, fija method a slater_effective_nuclear_charge e incluye un arreglo breve steps con la sustitución escrita. Ejemplo: atomic_number once y shielding_constant ocho punto ocho produce effective_charge dos punto dos porque once menos ocho punto ocho es dos punto dos. Las llamadas API correctas usan el precio base publicado $0.002 por ítem.
Dónde resulta útil una calculadora de carga nuclear efectiva
Los cursos de química general e inorgánica asignan tablas interminables que convierten un número atómico declarado y una constante de apantallamiento de Slater en Z_eff y luego preguntan por qué la energía de ionización sube a lo largo de un período; un oráculo de confianza que devuelve el número y la sustitución acelera la corrección y el montaje de demostraciones. Los cuadernos de laboratorio que ya informan S desde un recuento de Slater pueden convertir esas constantes en carga efectiva sin rederivar la resta ni confundirla con la carga formal de Lewis, que es otra búsqueda y otra fórmula. La validación fallida no consume saldo. Si más adelante necesita carga formal de Lewis a partir de conteos de valencia, pares solitarios y electrones de enlace, considérelo una página aparte en lugar de sobrecargar esta de Z menos S. Los generadores de preparación de exámenes necesitan un contrato determinista que marque un apantallamiento no finito como invalid_input en lugar de devolver NaN en silencio. Como la implementación es parse de nivel A, cada llamada correcta cuesta el precio base publicado $0.002 sin tokens de modelo y sin red de salida. Mantenga las peticiones pequeñas, fije el effective_charge redondeado en las pruebas y obtendrá valores Z_eff reproducibles para deberes, complementos LMS y workers de borde sin levantar una pila de química cuántica propia.