Cum se determină constanta de ecranare și sarcina nucleară eficientă

În multe atomi, se spune că fiecare electron are mai puțină încărcătură decât cel real datorită ecranării sau ecranării cauzate de alți electroni. Pentru fiecare electron dintr-un atom, regulile Slater furnizează o valoare pentru constanta de ecranare reprezentată de σ.

conținut

Pași
Sfaturi
Avertismente

Încărcarea nucleară efectivă este definită ca încărcătura nucleară reală (Z) minus constanta de ecranare cauzată de electronii care intervin între nucleu și electronul de valență.

Taxa nucleară efectivă, Z * = Z - σ unde, Z = numărul atomic, σ = constanta de ecranare sau ecranare.

Pentru a calcula sarcina nucleară efectivă (Z *) avem nevoie de valoarea constantei de ecranare (σ), care poate fi calculată folosind următoarele reguli.

pași

Imaginea intitulă Determinați încărcarea nucleară constantă și eficientă Pasul 1

Înregistrați configurația electronică a elementului, după cum se arată mai jos.

(3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
Completați electronii conform principiului Aufbau.

Orice electron din dreapta electronului de interes nu contribuie la constanta de ecranare.
Constanta de screening pentru fiecare grup este compusă din sumele următoarelor contribuții:

Toți electronii din același grup ca și electronul de interes de ecran se ridică până la 0,35 unități din sarcina nucleară, cu excepția grupului 1s, în timp ce ceilalți electroni contribuie doar cu 0,30.
Dacă grupul este de tipul [s, p], contribuția este de 0,85 pentru fiecare electron al stratului (n-1) și o cantitate de 1,00 pentru fiecare electron al stratului (n-2) și straturile mai mici decât acesta.
Dacă grupul este de tip [d] sau [f], o cantitate de 1,00 pentru fiecare electron care este la stânga acelei orbite.

De exemplu: (a) Calculați încărcătura nucleară eficientă a azotului pentru electronul 2p.

Configurația electronică: (1s) (2s, 2p).

Screening constant, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10

Chargeul nuclear efectiv, Z * = Z - σ = 7 - 3.10 = 3.90

Imaginea intitulată Determinați ecranarea încărcării nucleare constantă și eficientă Pasul 3

(b) Calculați încărcătura nucleară efectivă și constanta de ecranare observată în electronul 3p de siliciu.

Configurația 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

Imaginea intitulată Determinați ecranarea încărcării nucleare constantă și eficientă Pasul 4

(c) Calculați încărcătura nucleară eficientă în zinc pentru electronii 4s și 3d.

Configurația 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 electronul 3d,

σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15

Z * = Z - σ = 30 - 21,15 = 8,85

Imaginea cu titlul Determinați ecranarea încărcării nucleare continue și efective Pasul 5

(d) Calculați încărcătura nucleară eficientă pentru unul dintre electronii tungsten 6s. (Număr atomic = 74)

Configurația electronică: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (4s, 4p) (3d) (4f) (5s, 5p)

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

Z * = Z - σ = 74 - 70, 55 = 3,45

sfaturi

Dacă există un singur electron pe orbită, atunci nu va exista nici un efect de screening. Dacă numărul de electroni prezenți este ciudat, atunci scade unul pentru a obține suma reală care trebuie multiplicată pentru a obține efectul de ecranare.
Citiți despre efectul de ecranare, constanta ecranării, sarcina nucleară eficientă, regula Slater etc.

avertismente

Deși aceste reguli pot părea confuz, scrierea configurației electronice adecvate va contribui la asigurarea succesului.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit