Sisu
Tõhus tuumalaeng tähistab laengut, mida tunnevad mitme elektroni aatomi kõige välimised (valentsed) elektronid pärast tuuma ümbritsevate varjestavate elektronide arvu arvessevõtmist. Üksiku elektroni efektiivse tuumalaengu arvutamise valem on "Zeff = Z - S ", kus Zeff on efektiivne tuumalaeng, Z on tuumas leiduvate prootonite arv ja S on tuuma ja teie poolt lahendatava elektroni vahelise elektronide tiheduse keskmine arv.
Näitena võite selle valemi abil leida liitiumis oleva elektroni, täpsemalt "2s" elektroni efektiivse tuumalaengu.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Tuumalaengu efektiivne arvutus on Zeff = Z - S. Zeff on tegelik laeng, Z on aatomnumber ja S on Slatersi reeglites toodud laengu väärtus.
Määrake Z väärtus. Z on prootonite arv aatomi tuumas, mis määrab tuumade positiivse laengu. Prootonite arvu aatomi tuumas nimetatakse ka aatomnumbriks, mille võib leida elementide perioodilisustabelist.
Näites on Z väärtus liitiumi korral 3.
S-i väärtuse leidmiseks kasutage Slatersi reegleid, mis pakuvad efektiivse tuumalaengu kontseptsiooni arvulisi väärtusi. Seda saab teha, kirjutades elemendi elektronkonfiguratsiooni välja järgmises järjekorras ja rühmitatult: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f) jne. Selle konfiguratsiooni numbrid vastavad aatomi elektronide kesta tasemele (kui kaugel elektronid on tuumast) ja tähed vastavad antud kujule elektronide orbiidil. Lihtsustatult öeldes on "s" sfääriline orbitaalkuju, "p" sarnaneb kahe loberiga joonisega 8, "d" sarnaneb joonisega 8, mille keskel on sõõrik ja "f" sarnaneb kahele joonele 8, mis poolitavad teineteist. .
Näites on liitiumil kolm elektroni ja elektronide konfiguratsioon näeb välja selline: (1s) 2, (2s) 1, mis tähendab, et esimesel kesta tasandil on kaks elektronit, mõlemad sfääriliste orbitaalkujunditega, ja üks elektron (fookuse see näide) teisel kesta tasemel, ka sfäärilise kujuga.
Andke elektronidele väärtus vastavalt nende koore tasemele ja orbitaalkujule. Elektronid "s" või "p" orbiidil samas kestaga elektroniga, mille lahendamisel teie osa on 0,35, elektronides "s" või "p" orbiidil kesta üks energiatase on madalam 0,85 ja elektronidel "s" või "p" orbiidil kestades on kaks energiataset ja madalam panus 1. "d" või "f" orbiidis olevad elektronid on samas kestaga elektroniga, mille jaoks arvutate, 0,35, ja elektronid "d" või "f" orbitaal kõigil madalamatel energiatasemetel annab oma panuse 1. Elektronides, mille kestad on kõrgemad kui elektronid, mille lahendamisel te ei aita varjestust.
Näites on kesta kaks elektroni, mis on üks energiatase madalam kui selle elektroni kest, mida teie lahendate, ja neil mõlemal on "s" orbitaalid. Vastavalt Slatersi reeglitele annavad need kaks elektroni kumbki 0,85. Ärge lisage selle elektroni väärtust, mille jaoks te lahendust teete.
Arvutage S väärtus, liites numbrid, mille määrasite igale elektronile, kasutades Slatersi reegleid.
Meie näite korral on S võrdne .85 + .85 või 1,7 (loendatakse kahe elektroni väärtuste summat)
Lahutage Z Z-st, et leida efektiivne tuumalaeng, Zeff.
Liitiumi aatomit kasutavas näites on Z võrdne 3 (liitiumi aatomiarv) ja S on 1,7. Muutes valemi muutujad näite õigeteks väärtusteks, muutub see Zeffiks = 3 - 1,7. Zeffi väärtus (ja seega 2s elektroni efektiivne tuumalaeng liitiumiaatomis) on 1,3.