Содержание
Эффективный заряд ядра относится к заряду, ощущаемому внешними (валентными) электронами многоэлектронного атома после учета количества экранирующих электронов, окружающих ядро. Формула для расчета эффективного заряда ядра для одного электрона является "Zeff = Z - S ", где Zeff - эффективный заряд ядра, Z - число протонов в ядре, а S - среднее количество электронной плотности между ядром и электроном, для которого вы решаете.
В качестве примера, вы можете использовать эту формулу, чтобы найти эффективный заряд ядра для электрона в литии, в частности, электрона «2s».
TL; DR (слишком долго; не читал)
Расчет эффективного заряда ядра: Zeff = Z - S. Zeff - эффективный заряд, Z - атомный номер, а S - величина заряда из правил Слэйтерса.
Определите значение Z. Z - количество протонов в ядре атома, которое определяет ядро положительного заряда. Число протонов в ядре атома также известно как атомный номер, который можно найти в периодической таблице элементов.
В этом примере значение Z для лития равно 3.
Найдите значение S, используя правила Слейтера, которые предоставляют числовые значения для концепции эффективного заряда ядра. Это может быть достигнуто путем записи электронной конфигурации элемента в следующем порядке и группировках: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f) и т. Д. Числа в этой конфигурации соответствуют уровню оболочки электронов в атоме (насколько далеко электроны от ядра), а буквы соответствуют заданной форме орбиты электронов. Проще говоря, «s» представляет собой сферическую орбитальную форму, «p» напоминает фигуру 8 с двумя лепестками, «d» напоминает фигуру 8 с пончиком вокруг центра, а «f» напоминает две фигуры 8, которые разделяют друг друга ,
В этом примере у лития есть три электрона, и электронная конфигурация выглядит следующим образом: (1s) 2, (2s) 1, что означает, что на первом уровне оболочки находятся два электрона, оба со сферическими орбитальными формами, и один электрон (фокус этот пример) на втором уровне оболочки, также со сферической формой.
Назначьте значение электронам в соответствии с их уровнем оболочки и формой орбиты. Электроны на орбите "s" или "p" в той же оболочке, что и электрон, для которого вы решаете, дают 0,35, электроны на орбите "s" или "p" в оболочке на один энергетический уровень ниже, дают 0,85, а электроны в "s" или "p" орбиталь в оболочках с двумя энергетическими уровнями и ниже дают вклад 1. Электроны на орбите "d" или "f" в той же оболочке, что и электрон, для которого вы рассчитываете, дают 0,35, а электроны на "d" или орбита "f" на всех более низких энергетических уровнях вносит вклад 1. Электроны в оболочках выше, чем электрон, для которого вы решаете, не способствуют экранированию.
В этом примере в оболочке есть два электрона, которые на один энергетический уровень ниже, чем оболочка электрона, для которого вы решаете, и у них обоих есть "s" орбитали. Согласно правилам Слейтерса, каждый из этих двух электронов вносит 0,85. Не включайте значение для электрона, для которого вы решаете.
Рассчитайте значение S, сложив числа, которые вы присвоили каждому электрону, используя правила Слейтерса.
В нашем примере S равно 0,85 + 0,85 или 1,7 (сумма значений двух электронов считалась)
Вычтите S из Z, чтобы найти эффективный заряд ядра, Зефф.
В примере с использованием атома лития Z равно 3 (атомный номер лития), а S равно 1,7. Изменяя переменные в формуле на правильные значения для примера, он становится Zeff = 3 - 1,7. Ценность Зеффа (и, следовательно, эффективный заряд ядра 2s-электрона в атоме лития) составляет 1,3.