Съдържание
Ефективният ядрен заряд се отнася до заряда, усетен от най-външните (валентни) електрони на многоелектронния атом след отчитане на броя на екраниращите електрони, които обграждат ядрото. Формулата за изчисляване на ефективния ядрен заряд за единичен електрон е „Зеф = Z - S ", където Зеф е ефективният ядрен заряд, Z е броят на протоните в ядрото, а S е средното количество електронна плътност между ядрото и електрона, за който решавате.
Като пример можете да използвате тази формула, за да намерите ефективния ядрен заряд за електрон в литий, по-конкретно електрон "2s".
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Изчислението за ефективен ядрен заряд е Zeff = Z - S. Zeff е ефективният заряд, Z е атомното число, а S е стойността на заряда от Правилата на слейтерите.
Определете стойността на Z. Z е броят на протоните в ядрото на атома, който определя положителния заряд на ядрата. Броят на протоните в ядрото на един атом е известен също като атомното число, което може да се намери в периодичната таблица с елементи.
В примера стойността на Z за литий е 3.
Намерете стойността на S с помощта на правила за слейтери, които предоставят числови стойности за концепцията за ефективен ядрен заряд. Това може да се постигне чрез изписване на електронната конфигурация на елемента в следния ред и групировки: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f) и т.н. Числата в тази конфигурация съответстват на нивото на обвивката на електроните в атома (колко далеч са електроните от ядрото) и буквите съответстват на дадената форма на електронна орбита. По-опростено, "s" е сферична орбитална форма, "p" прилича на фигура 8 с два лопата, "d" прилича на фигура 8 с поничка около центъра, а "f" наподобява две фигури 8s, които се разделят едно на друго ,
В примера, литият има три електрона и електронната конфигурация изглежда така: (1s) 2, (2s) 1, което означава, че има две електрони на първото ниво на обвивката, както със сферични орбитални форми, така и един електрон (фокусът на този пример) на второто ниво на черупката, също със сферична форма.
Задайте стойност на електроните според нивото на обвивката и орбиталната им форма. Електрони в орбита "s" или "p" в същата обвивка като електрона, за който решавате, допринасят 0,35, електрони в орбитала "s" или "p" в обвивката с едно енергийно ниво по-ниско допринасят 0,85, а електроните в орбитала "s" или "p" в черупки две енергийни нива и по-ниски допринасят 1. Електрони в орбитала "d" или "f" в същата обвивка като електрона, за който изчислявате, допринасят 0,35, а електроните в "d" или "f" орбитала във всички по-ниски енергийни нива допринасят 1. Електроните в обвивките, по-високи от електроните, за които решавате, не допринасят за екранирането.
В примера има два електрона в обвивката, което е с едно енергийно ниво по-ниско от обвивката на електрона, за който решавате, и двамата имат орбитали „s“. Според Правилата на слейтери всеки от тези два електрона допринася по 0,85. Не включвайте стойността за електрона, за който решавате.
Изчислете стойността на S, като добавите заедно числата, които сте присвоили на всеки електрон, използвайки Правила за слейтери.
За нашия пример S е равно на .85 + .85, или 1.7 (сумата от стойностите на двата електрона се брои)
Извадете S от Z, за да намерите ефективния ядрен заряд, Зеф.
В примера, използващ литиев атом, Z е равно на 3 (атомното число на лития), а S е равно на 1.7. Променяйки променливите във формулата на правилните стойности за примера, той става Zeff = 3 - 1,7. Стойността на Zeff (и по този начин ефективният ядрен заряд на 2s електрон в литиев атом) е 1.3.