Sisältö
Tehokkaalla ydinvarauksella tarkoitetaan varausta, jonka tuntee monielektroniatomin uloimmat (valenss) elektronit sen jälkeen kun ydin ympäröivien suojaelektronien lukumäärä on otettu huomioon. Kaava yhden elektronin tehokkaan ydinvarauksen laskemiseksi on "Zeff = Z - S ", missä Zeff on efektiivinen ydinvaraus, Z on protonien lukumäärä ytimessä ja S on ytimen ja sen elektronin välinen elektronitiheyden keskimääräinen määrä, jota ratkaisette.
Esimerkiksi, voit käyttää tätä kaavaa löytääksesi tehokkaan ydinvarauksen litiumissa olevalle elektronille, erityisesti "2s" -elektronille.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Tehokkaan ydinvarauksen laskenta on Zeff = Z - S. Zeff on efektiivinen varaus, Z on atominumero ja S on Slaters-sääntöjen mukainen varausarvo.
Määritä Z: n arvo. Z on atomin ytimessä olevien protonien lukumäärä, joka määrää ytimen positiivisen varauksen. Protonien lukumäärä atomin ytimessä tunnetaan myös atomilukuna, joka löytyy alkuaineiden jaksollisesta taulukosta.
Esimerkissä Z: n arvo litiumille on 3.
Löydä S: n arvo käyttämällä Slaters-sääntöjä, jotka tarjoavat numeeriset arvot tehokkaalle ydinvarauskäsitteelle. Tämä voidaan suorittaa kirjoittamalla elementin elektronimääritykset seuraavassa järjestyksessä ja ryhmittelemällä: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f) jne. Tässä kokoonpanossa olevat numerot vastaavat atomin elektronien kuoren tasoa (kuinka kaukana elektronit ovat ytimestä) ja kirjaimet vastaavat annettua muotoa elektronien kiertoradalla. Yksinkertaistettuna "s" on pallon muotoinen kiertorata, "p" muistuttaa kuvaa 8, jossa on kaksi lohkoa, "d" muistuttaa kuvaa 8, jossa on munkki keskiosan ympärillä, ja "f" muistuttaa kahta kuvaa 8, jotka puolittavat toisiaan. .
Esimerkissä litiumilla on kolme elektronia ja elektronien kokoonpano näyttää tältä: (1s) 2, (2s) 1, mikä tarkoittaa, että ensimmäisellä kuoren tasolla on kaksi elektronia, molemmilla pallomaisia kiertoratamuotoja, ja yksi elektroni ( tämä esimerkki) toisella kuoren tasolla, myös pallomaisella muodolla.
Anna elektroneille arvo niiden kuoren tason ja kiertoradan muodon mukaan. Elektronit "s" tai "p" kiertoradalla samassa kuoressa kuin elektroni, jota ratkaisee, osallistuvat 0,35, elektronit "s" tai "p" kiertoradalla kuoressa, yhden energiatason alhaisempi osuus 0,85 ja elektronit "s" tai "p" kiertoradalla kuorissa kaksi energiatasoa ja alempi panos 1. Elektronit "d" tai "f" kiertoradalla samassa kuoressa kuin elektroni, jonka laskennassa olet 0,35, ja elektronit "d" tai "f" - kiertorata kaikissa alemmissa energiatasoissa osallistuu 1. Kuorissa olevat elektronit, jotka ovat korkeammat kuin elektronit, joiden ratkaiseminen ei edistä suojausta.
Esimerkissä kuoressa on kaksi elektronia, joka on yksi energitaso alempi kuin sen elektronin kuori, jota varten olet ratkaisemassa, ja molemmilla on "s" kiertorata. Slaters-sääntöjen mukaan nämä kaksi elektronia antavat kukin 0,85. Älä sisällytä sen elektronin arvoa, jota olet ratkaisemassa.
Laske S: n arvo lisäämällä yhteen jokaiselle elektronille määrittämäsi numerot Slaters-sääntöjen avulla.
Esimerkissämme S on 0,85 + .85 tai 1,7 (kahden elektronin arvojen summa laski)
Vähennä S Z: stä löytääksesi tehokkaan ydinvarauksen, Zeff.
Litiumiatomia käyttävässä esimerkissä Z on 3 (litiumin atominumero) ja S on 1,7. Vaihtamalla kaavan muuttujat oikeisiin arvoihin esimerkissä, siitä tulee Zeff = 3 - 1,7. Zeffin arvo (ja siten 2s-elektronin efektiivinen ydinvaraus litiumiatomissa) on 1,3.