Så här bestämmer du skärmkonstanten och den effektiva kärnkraften

I många atomer lider varje enskild elektron mindre än den effektiva nukleära laddningen på grund av den skärmverkan som produceras av de andra elektronerna. För varje elektron i en atom, den Slaterregeln tillhandahåller ett konstant skärmvärde representerat av symbolen σ.

Den effektiva nukleära laddningen kan definieras som den verkliga nukleära laddningen (Z) härledde den skärmseffekt som orsakas av elektronerna som ligger mellan kärnan och valenselektronen.

Effektiv nukleär laddning Z * = Z - σ där Z = atomnummer, σ = skärmkonstant.

För att beräkna den effektiva kärnladdningen (Z *) behöver vi värdet på skärmkonstanten (σ) som kan beräknas med följande regler.

steg

Skriv elektronisk konfiguration av föremålen som anges nedan.

(1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d)
Strukturen elektronerna enligt Aufbau-principen.
Varje elektron till höger om den intresserade bidrar inte till skärmen konstant.
Skärmkonstanten för varje grupp bestäms av summan av följande dаta:
Varje elektron som ingår i samma grupp som den elektron som är av intresse ger ett bidrag motsvarande 0,35 till skärmseffekten förutom 1s-gruppen, där de andra elektronerna endast bidrar 0.30.
Om gruppen är av typen [s, p], är bidraget 0,85 för varje elektron av strukturen (n-1), och av 1,00 för varje elektron av strukturen (n-2) och de som nedan.
Om gruppen är av typen [d] eller [f] är bidraget lika med 1,00 för varje elektron som ligger till vänster om den omloppet.

Bildnamn Bestäm Screening Constant and Effective Nuclear Charge Steg 2

Låt oss ta ett exempel: (a) Beräkna den effektiva nukleära laddningen av kväveens 2p-elektron.

Elektronisk konfiguration - (1s²) (2s², 2p³).

Skärmekonstant, σ = (0,35 × 4) + (0,85 x 2) = 3,10

Effektiv kärnladdning, Z * = Z - σ = 7 - 3.10 = 3.90

Bildnamn Bestäm Screening Constant and Effective Nuclear Charge Steg 3

Ett annat exempel: (b) Beräkna den effektiva kärnladdningen och skärmen konstant detekterad i kisel 3p-elektronen.

Elektronisk konfiguration - (1s²) (2s², 2p⁶) (3s², 3p²).

a = (0,35x3) + (0,85x8) + (1x2) = 9,85

Z * = Z - a = 14 - 9,85 = 4,15

Bildnamn Bestäm Screening Constant and Effective Nuclear Charge Steg 4

Ännu en annan: (c) Beräkna den effektiva nukleära laddningen av 4s och 3d-elektronerna av zink.

Elektronisk konfiguration - (1s²) (2s², 2p⁶) (3s², 3p⁶) (3d¹⁰) (4s²).

För 4s elektron:

a = (0,35x1) + (0,85x18) + (1x10) = 25,65

Z * = Z - a = 30 - 25,65 = 4,35

För 3d elektron:

a = (0,35x9) + (1x18) = 21,15

Z * = Z - a = 30 - 21,15 = 8,85

Bildnamn Bestäm Screening Constant and Effective Nuclear Charge Steg 5

Och äntligen: (d) Beräkna den effektiva nukleära laddningen av en av 6s Tungsten-elektroner (Atomic Number 74).

Elektronisk konfiguration - (1s²) (2s², 2p⁶) (3s², 3p⁶) (4s², 4p⁶) (3d¹⁰) (4f¹⁴) (5s², 5p⁶) (5d⁴), (6s²)

a = (0,35x1) + (0,85x12) + (1x60) = 70,55

Z * = Z - a = 74 - 70,55 = 3,45

tips

Lagar av texter om avskärmningseffekt, skärmkonstant, effektiv kärnladdning, Slaterregeln etc.
Om det bara finns en elektron i en omlopp, blir det ingen skärmseffekt. Och om, om summan av nuvarande elektroner motsvarar ett udda tal, subtrahera en för att erhålla den faktiska kvantiteten som ska multipliceras för att erhålla skärmseffekten.

varningar

Även om de här reglerna kan tyckas förvirrande, kan det vara bra att skriva en lämplig elektronisk konfiguration.

Dela på sociala nätverk:

Relaterade