İçerik
Etkili nükleer yük, çekirdeği çevreleyen koruyucu elektronların sayısını dikkate aldıktan sonra, bir çok elektronlu atomun en dıştaki (değerlik) elektronları tarafından hissedilen yükü ifade eder. Tek bir elektron için etkin nükleer yükün hesaplanması için formül "Zeff = Z - S ", burada Zeff etkin nükleer yük, Z çekirdekteki proton sayısıdır ve S, çekirdeğin ve çözmekte olduğunuz elektron arasındaki ortalama elektron yoğunluğu miktarıdır.
Örnek olarak, bu formülü lityumdaki bir elektronun, özellikle de "2'ler" elektronunun etkin nükleer yükünü bulmak için kullanabilirsiniz.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Etkili nükleer yükün hesaplanması Zeff = Z - S'dir. Zeff, etkili yük, Z atom numarası ve S, Slaters Kurallarındaki yük değeridir.
Z'nin değerini belirleyin. Z, çekirdeğin pozitif yükünü belirleyen atomun çekirdeğindeki protonların sayısıdır. Bir atomun çekirdeğindeki protonların sayısı, elementlerin periyodik cetvelinde bulunabilen atom numarası olarak da bilinir.
Örnekte, lityum için Z değeri 3'tür.
Etkili nükleer yük kavramı için sayısal değerler sağlayan Slaters Rules'u kullanarak S'nin değerini bulun. Bu, elemanın elektron konfigürasyonunu aşağıdaki sırada ve gruplarda yazarak gerçekleştirilebilir: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f), vb. Bu konfigürasyondaki sayılar, atomdaki elektronların kabuk seviyesine karşılık gelir (elektronların çekirdekten ne kadar uzak olduğu) ve harfler verilen şekle karşılık gelir. elektronların yörüngesinde. Sadeleştirilmiş bir ifadeyle, "s" küresel bir yörünge şeklidir, "p" iki loblu bir şekle 8, "d" merkez etrafındaki bir donut ile bir şekline 8 ve "f" birbirini ikiye bölen iki şekle 8 benzemektedir .
Örnekte, lityumun üç elektronu vardır ve elektron konfigürasyonu şöyle görünür: (1s) 2, (2s) 1, yani birinci kabuk seviyesinde, hem küresel orbital şekillere sahip iki elektron, hem de bir elektron (odağın odak noktası) bu örnek) ikinci kabuk seviyesinde, küresel bir şekle de sahiptir.
Elektronlara kabuk seviyelerine ve orbital şekline göre bir değer atayın. Çözdüğünüz elektron ile aynı kabukta bir "s" veya "p" yörüngesinde elektronlar, 0.35'e katkıda bulunduğunuz elektron, bir "s" veya "p" yörüngesinde elektron, bir enerji seviyesinin altında 0.85 katkıda bulunur ve İki enerji seviyesindeki kabuklarda "s" veya "p" yörüngesi ve daha düşük katkısı vardır. 1. Hesapladığınız elektron ile aynı kabuktaki "d" veya "f" yörüngesindeki elektronlar ve 0.35'e katkıda bulunduğunuz elektron ve "d" deki elektronlar veya tüm düşük enerji seviyelerinde "f" yörüngesine katkıda bulunur. 1. Çözdüğünüz elektrondan daha yüksek olan kabuklardaki elektronlar ekranlamaya katkıda bulunmaz.
Örnekte, kabukta çözdüğünüz elektronun kabuğundan bir enerji seviyesi daha düşük olan iki elektron vardır ve ikisi de "s" yörüngelerine sahiptir. Slaters Kurallarına göre, bu iki elektronun her biri 0,85'e katkıda bulunur. Çözdüğünüz elektronun değerini eklemeyin.
Slaterler Kurallarını kullanarak her bir elektrona atadığınız sayıları bir araya getirerek S'nin değerini hesaplayın.
Örneğimiz için S, .85 + .85 veya 1.7'ye eşittir (iki elektronun değerlerinin toplamı sayılıyordu)
Etkili nükleer yükü, Zeff'i bulmak için S'yi Z'den çıkarın.
Bir lityum atomunun kullanıldığı örnekte, Z, 3'e (atomik lityum sayısı) eşittir ve S, 1.7'ye eşittir. Formüldeki değişkenleri örnek için doğru değerlere değiştirerek Zeff olur. = 3 - 1,7. Zeff değeri (ve bu nedenle 2'li elektronun bir lityum atomundaki etkin nükleer yükü) 1.3'tür.