Vsebina
Učinkovit jedrski naboj se nanaša na naboj, ki ga občutijo najbolj zunanji (valenčni) elektroni večelektronskega atoma po upoštevanju števila zaščitnih elektronov, ki obkrožajo jedro. Formula za izračun učinkovitega jedrskega naboja za posamezen elektron je "Zeff = Z - S ", kjer je Zeff je učinkovit jedrski naboj, Z je število protonov v jedru, S pa povprečna količina elektronske gostote med jedrom in elektronom, za katerega razrešujete.
Kot primer lahko uporabite to formulo za iskanje učinkovitega jedrskega naboja za elektrone v litiju, natančneje elektrona "2s".
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Izračun učinkovitega jedrskega naboja je Zeff = Z - S. Zeff je efektivni naboj, Z je atomska številka, S pa vrednost naboja iz Slejterskih pravil.
Določite vrednost Z. Z je število protonov v jedru atoma, ki določa jedra pozitiven naboj. Število protonov v jedru atoma je znano tudi kot atomsko število, ki ga lahko najdemo na periodični tabeli elementov.
V primeru je vrednost Z za litij 3.
Poiščite vrednost S s pomočjo Slejterskih pravil, ki zagotavljajo numerične vrednosti za koncept učinkovitega jedrskega naboja. To lahko dosežemo tako, da elektronsko konfiguracijo elementa zapišemo v naslednjem vrstnem redu in skupinah: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f) itd. Številke v tej konfiguraciji ustrezajo ravni lupine elektronov v atomu (kako daleč so elektroni od jedra) in črke ustrezajo dani obliki elektrone v orbiti. Poenostavljeno povedano, "s" je kroglasta orbitalna oblika, "p" spominja na številko 8 z dvema režnjama, "d" je na sliki 8 s krofom okoli središča, "f" pa na dve sliki 8s, ki sekata drug na drugem .
V primeru ima litij tri elektrone in konfiguracija elektronov je videti takole: (1s) 2, (2s) 1, kar pomeni, da sta na prvi lupini dva elektrona, s sferičnimi orbitalnimi oblikami, in en elektron (žarišče ta primer) na drugi ravni lupine, tudi s sferično obliko.
Elektronom dodelite vrednost glede na nivo lupine in orbitalno obliko. Elektroni v orbiti "s" ali "p" v isti lupini kot elektroni, za katere rešujete, prispevajo 0,35, elektroni v "s" ali "p" orbitali v lupini ena nižja stopnja energije, prispevajo 0,85, elektroni pa v "s" ali "p" orbitala v lupinah dva nivoja energije in nižje prispeva 1. Elektroni v "d" ali "f" orbitali v isti lupini kot elektron, za katerega računate, prispevajo 0,35, elektroni pa v "d" ali "f" orbitala pri vseh nižjih ravneh energije prispeva 1. Elektroni v lupinah višji od elektrona, za katerega razrešujete, ne prispevajo k zaščiti.
V primeru so v elektronski lupini dva elektrona, ki sta za en nivo nižja od lupine elektrona, za katerega se rešujete, in oba imata "s" orbitalo. Po pravilih Slaters vsak dva elektrona prispevata 0,85. Ne vključujejte vrednosti za elektrone, za katere rešujete.
Vrednost S izračunajte tako, da seštejete številke, ki ste jih vsakemu elektronu dodelili z uporabo Slejterskih pravil.
V našem primeru je S enak .85 + .85 ali 1,7 (štejemo vsoto vrednosti obeh elektronov)
Odštejte S od Z, da bi našli učinkovit jedrski naboj, Zeff.
V primeru z uporabo litijevega atoma je Z enako 3 (atomsko število litija), S pa 1,7. S spreminjanjem spremenljivk v formuli v primerne vrednosti postane Zeff = 3 - 1,7. Vrednost Zeffa (in s tem je dejanski jedrski naboj elektrona 2s v atomu litija) 1,3.