Cum se calculează constanta de ecranare și sarcina efectivă a nucleului

După cum se știe, în mulți atomi de pe fiecare electron, forța de atracție este oarecum mai mică decât adevărata încărcătură a nucleului, care se datorează efectului protecției prestate de alți electroni ai atomului. Aplicând o regulă de ardezie, putem calcula constanta de ecranare indicată de litera σ, pentru fiecare electron din atom.

Încărcarea efectivă a nucleului poate fi definită ca diferența dintre adevărata încărcătură a kernelului (Z) și efectul de protecție, care este electronii care se rotesc între miez și electron de valență.

Încărcarea efectivă a kernel-ului este calculată prin formula Z * = z -σunde, z = numărul atomic, Σ = constanta de ecranare.

Pentru a calcula sarcina efectivă a kernelului (Z *), avem nevoie de valoarea constantă a screeningului (σ), care poate fi obținută utilizând următoarele reguli.

Pași

unu. Notați configurația electronică a elementului așa cum se arată mai jos.

(2S, 2P) (3S, 3P) (3D) (4S, 4P) (4D) (4F) (5D, 5P) (5D) ..
Poziționați electronii în conformitate cu regula Clikovski.

Orice electroni situați în partea dreaptă a electronului de interes pentru dvs. nu afectează constanta de protecție.
Constanta de ecranare pentru fiecare grup este calculată ca sumă a următoarelor componente:

Toți ceilalți electroni care se află într-un singur grup cu un electron de interes pentru noi, protejați 0,35 unități ale cordei. Excepția este grupul 1S, în care un electron este considerat doar în 0.30.
În cazul unui grup legat de tipul [S, P], administrarea de 0,85 unități pe fiecare electron (N-1) a carcasei și a unității de 1,00 pe fiecare electron (N-2) și următoarele cochilii.
În cazul unui grup referitor la tipul [D] sau [F], luați o unitate de 1.00 pentru fiecare electron situat în partea stângă a acestui orbital.

Imagine intitulată Determinarea screening-ului constant și efectiv de încărcare nucleară Pasul 2

2. De exemplu:(a) calculați încărcarea efectivă a miezului timp de 2p în atomul de azot.

Configurație electronică - (1s) (2s, 2p).

Constanta de ecranare, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3.10

Încărcarea eficientă a nucleului, Z * = Z - Σ = 7 - 3,10 = 3,90

Imagine intitulată Determinați screening-ul constant și o taxă nucleară eficientă Pasul 3

3. (b) calculați sarcina efectivă a kernelului și a constantei de protecție pentru electronul 3P din atomul de siliciu.

Configurare electronică - (1S) (2S, 2P) (3S, 3P).

Σ = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85

Z * = z - σ = 14 - 9,85 = 4.15

Imagine intitulată Determinarea constantă a screeningului și a unei încărcături nucleare eficiente Pasul 4

4. (c) calculați taxa de nucleu eficientă pentru electronul 4S și pentru electronul 3D din atomul de zinc.

Configurare electronică - (1S) (2S, 2P) (3S, 3P) (3D) (4S).

Pentru electronii 4S,

Σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65

Z * = z - σ = 30 - 25,65 = 4,35

Pentru electron 3D,

Σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15

Z * = z - σ = 30 - 21,15 = 8,85

cinci

(d) calculați sarcina efectivă a miezului pentru unul dintre electronii de 6S de tungsten (numărul atomic = 74)

Configurare electronică - (1S) (2S, 2P) (3S, 3P) (4S, 4P) (3D) (4F) (5S, 5P) (5D), (6S)

Σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 12) + (1 × 60) = 70,55

Z * = z - σ = 74 - 70,55 = 3,45

sfaturi

Citiți mai multe despre efectul de screening, controlul constantă, taxa de kernel eficientă, regula Slatera și alte valori chimice.
Dacă un singur electron este situat pe orbită, atunci nu există efect de protecție. În cazul în care există o cantitate impară de electroni în atom, numărul trebuie redus cu unul înainte de a multiplica la numărul corespunzător pentru a obține efectul real de protecție.

Avertizări

Deși toate aceste reguli pot părea dificil pentru dvs., scrierea configurației electronice corecte vă va ajuta să reușiți.