Зміст
Під ефективним ядерним зарядом розуміється заряд, відчутий самими зовнішніми (валентними) електронами багатоелектронного атома після врахування кількості екрануючих електронів, які оточують ядро. Формула для обчислення ефективного ядерного заряду для одного електрона - «Зефф = Z - S ", де Зефф - ефективний ядерний заряд, Z - кількість протонів у ядрі, а S - середня кількість щільності електронів між ядром та електроном, для якого ви вирішуєте.
Як приклад, ви можете використовувати цю формулу, щоб знайти ефективний ядерний заряд для електрона в літії, зокрема електрон "2s".
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Розрахунок ефективного ядерного заряду становить Zeff = Z - S. Зефф - ефективний заряд, Z - атомне число, а S - значення заряду з Правил Слейтера.
Визначте значення Z. Z - кількість протонів у ядрі атома, що визначає позитивний заряд ядра. Кількість протонів у ядрі атома також відоме як атомне число, яке можна знайти в періодичній таблиці елементів.
У прикладі значення Z для літію дорівнює 3.
Знайдіть значення S, скориставшись Правилами схилів, які надають числові значення для ефективної концепції ядерного заряду. Це можна досягти, виписавши електронну конфігурацію елемента в такому порядку та групування: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f) тощо. Числа в цій конфігурації відповідають рівню оболонки електронів в атомі (наскільки далеко електрони від ядра), а літери відповідають заданій формі орбіти електронів. Спрощено, "s" - це сферична орбітальна форма, "p" нагадує фігуру 8 з двома часточками, "d" нагадує фігуру 8 з пончиком навколо центру, а "f" нагадує дві фігури 8s, які ділять один одного .
У прикладі літій має три електрони, і конфігурація електронів виглядає приблизно так: (1s) 2, (2s) 1, тобто на першому рівні оболонки є два електрони, як зі сферичними орбітальними формами, так і один електрон (фокус цей приклад) на другому рівні оболонки, також із сферичною формою.
Призначте електронам значення відповідно до рівня їх оболонки та орбітальної форми. Електрони на орбіті "s" або "p" в тій же оболонці, що і електрон, для якого ви вирішили, вносять 0,35, електрони в орбіталі "s" або "p" в оболонці на один рівень енергії нижчі вносять 0,85, а електрони в Орбіталь "s" або "p" в оболонках має два енергетичні рівні і нижчий внесок 1. Електрони в орбіталі "d" або "f" в тій же оболонці, що і електрон, для якого ви обчислюєте, вносять 0,35, а електрони в "d" або "f" орбіталі при всіх нижчих рівнях енергії сприяють 1. Електрони в оболонках вище, ніж електрон, для якого ви вирішили, не сприяють екрануванню.
У прикладі є два електрони в оболонці, що на один рівень енергії нижче, ніж оболонка електрона, для якого ви вирішуєте, і обидва вони мають орбіталі "s". Відповідно до Правил Слейтера, ці два електрони вносять 0,85. Не включайте значення для електрона, для якого ви вирішуєте.
Обчисліть значення S, склавши разом числа, які ви присвоїли кожному електрону, використовуючи Правила Слейтера.
У нашому прикладі S дорівнює .85 + .85, або 1.7 (підрахунок суми значень двох електронів)
Відніміть S від Z, щоб знайти ефективний ядерний заряд, Зефф.
У прикладі, що використовує атом літію, Z дорівнює 3 (атомне число літію), а S дорівнює 1,7. Змінивши змінні у формулі на правильні значення для прикладу, вона стає Zeff = 3 - 1,7. Значення Zeff (і, отже, ефективний ядерний заряд електрона 2s в атомі літію становить 1,3.