Tartalom
A hatékony nukleáris töltés arra a töltésre vonatkozik, amelyet a többelektron atom legkülső (valencia) elektronjai éreznek, miután figyelembe vették a magot körülvevő árnyékoló elektronok számát. Az egyetlen elektron effektív nukleáris töltésének kiszámítására szolgáló képlet: "Zeff = Z - S ", ahol Zeff az effektív nukleáris töltés, Z a protonok száma a magban, és S az atommag és az elektron közötti átlagos elektronsűrűség, amelyre megoldódik.
Példaként ezt a képletet használhatja a lítiumban lévő elektronok, különösen a "2s" elektronok hatékony nukleáris töltésének megtalálására.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A tényleges nukleáris töltés kiszámítása Zeff = Z - S. Zeff a tényleges töltés, Z az atomszám és S a töltési érték a Slaters Szabályokból.
Határozzuk meg Z értékét. Z a protonok száma az atommagjában, amely meghatározza a nucleuss pozitív töltését. Az atommagban lévő protonok számát atomszámként is ismert, amely megtalálható az elemek periódusos tábláján.
A példában Z értéke lítium esetén 3.
Keresse meg S értékét a Slaters Rule segítségével, amely numerikus értékeket ad a hatékony nukleáris töltés koncepciójának. Ez úgy érhető el, hogy az elem elektronkonfigurációját a következő sorrendben és csoportosítva írjuk ki: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f) stb. A szám ebben a konfigurációban megfelel az atomban levő elektronok héjszintjének (milyen távolságra vannak az elektronok a magtól), és a betűk megfelelnek az adott alaknak egy elektron pályája. Egyszerűsítve: az "s" egy gömb alakú orbitális alak, "p" a 8. ábrára hasonlít, két lebenyvel, a "d" a 8. ábrára, egy fánkkal a középpont körül, és "f" hasonlít két, a 8. ábrára, amelyek elválasztják egymást. .
A példában a lítiumnak három elektronja van, és az elektronkonfiguráció így néz ki: (1s) 2, (2s) 1, vagyis az első burkolat szintjén két elektron van, mindkettő gömb alakú orbitális alakú, és egy elektron (a ez a példa) a második héj szintjén, gömb alakú is.
Adjon értéket az elektronokhoz a héj szintje és a pálya alakja szerint. Az elektronok egy "s" vagy "p" pályán ugyanabban a héjban vannak, mint amelyik az ön által oldott elektromos energiához hozzájárul, 0,35, az elektronok egy "s" vagy "p" körüli pályán, a héjban az egyik energiaszint alacsonyabb, 0,85, és az elektronok egy "s" vagy "p" keringő héjban két energiaszint és az alsó hozzájárulás 1. Az elektronok egy "d" vagy "f" keringővel azonos héjban vannak, azzal az elektronmal, amelyhez számolják, 0,35, és az elektronok egy "d" vagy az "f" orbitál minden alacsonyabb energiaszinten hozzájárul. 1. Az olyan héjban lévő elektronok, amelyek magasabbak, mint az az elektron, amelynek megoldása nem járul hozzá az árnyékoláshoz.
A példában két olyan elektron van a héjában, amelyek egy energiaszintje alacsonyabbak, mint az elektron héja, amelyre megoldottál, és mindkettő "s" -pályájával rendelkezik. A Slaters Szabályok szerint e két elektron mindegyike 0,85-re járul hozzá. Ne vegye figyelembe az elektron értékét, amelyet megolda.
Számítsa ki S értékét az egyes elektronokhoz rendelt számok összeadásával a Slaters Rule segítségével.
Példánkban S egyenlő: 85 + 0,85 vagy 1,7 (a két elektron értékének összegét számoljuk)
Kivonjuk az S-t Z-ből, hogy megtaláljuk a hatékony nukleáris töltést, Zeff.
A lítiumatomot használó példában Z jelentése 3 (a lítium atomszáma) és S értéke 1,7. Ha a képletben szereplő változókat a példa helyes értékére változtatja, Zeff lesz = 3 - 1,7. A Zeff értéke (és így a 2s elektron tényleges nukleáris töltése egy lítium atomban) 1,3.