Kandungan
Caj nuklear yang berkesan merujuk kepada pertuduhan yang dirasakan oleh elektron terluar (valensi) elektron berbilang elektron selepas mengambil kira bilangan elektron perisai yang mengelilingi nukleus. Rumusan untuk mengira caj nuklear berkesan untuk satu elektron ialah "Zeff = Z - S ", di mana Zeff adalah caj nuklear yang berkesan, Z adalah bilangan proton dalam nukleus, dan S ialah jumlah purata ketumpatan elektron antara nukleus dan elektron yang anda selesaikan.
Sebagai contoh, anda boleh menggunakan formula ini untuk mencari caj nuklear berkesan untuk elektron dalam litium, khususnya elektron "2s".
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Pengiraan caj berkesan nuklear adalah Zeff = Z - S. Zeff adalah caj berkesan, Z adalah nombor atom, dan S ialah nilai caj dari Peraturan Slater.
Tentukan nilai Z. Z ialah bilangan proton dalam nukleus atom, yang menentukan nukleus caj positif. Bilangan proton dalam nukleus atom juga dikenali sebagai nombor atom, yang boleh didapati pada jadual berkala unsur.
Dalam contoh, nilai Z untuk litium ialah 3.
Cari nilai S dengan menggunakan Peraturan Slater, yang memberikan nilai berangka untuk konsep caj nuklear berkesan. Ini boleh dicapai dengan menulis konfigurasi elektron unsur dalam susunan dan kumpulan berikut: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( (5d, 5p), (5d), (5f), dan sebagainya. Nombor-nombor dalam konfigurasi ini sepadan dengan tahap shell elektron dalam atom (sejauh mana elektron adalah dari nukleus) daripada orbit elektron. Dalam istilah mudah, "s" adalah bentuk orbital sfera, "p" menyerupai angka 8 dengan dua cuping, "d" menyerupai angka 8 dengan donat di sekitar pusat, dan "f" menyerupai dua angka 8 yang membahagi antara satu sama lain .
Dalam contohnya, litium mempunyai tiga elektron dan konfigurasi elektron kelihatan seperti ini: (1s) 2, (2s) 1, yang bermaksud terdapat dua elektron pada tahap shell pertama, kedua-duanya dengan bentuk orbit bulat, dan satu elektron (tumpuan contoh ini) pada tahap shell kedua, juga dengan bentuk sfera.
Berikan nilai kepada elektron mengikut tahap shell dan bentuk orbital. Elektron dalam orbit "s" atau "p" di dalam shell yang sama dengan elektron yang mana anda menyelesaikan menyumbang 0.35, elektron dalam orbital "s" atau "p" dalam cangkerang satu tahap tenaga rendah menyumbang 0.85, dan elektron dalam "orbit" s "atau" p "dalam cengkerang dua tahap tenaga dan menyumbang lebih rendah 1. Elektron dalam orbital" d "atau" f "dalam shell yang sama dengan elektron yang mana anda menghitung menyumbang 0.35, dan elektron dalam" d " atau orbital "f" di semua tahap tenaga yang lebih rendah menyumbang 1. Elektron dalam peluru lebih tinggi daripada elektron yang mana penyelesaian anda tidak menyumbang kepada perisai.
Dalam contohnya, terdapat dua elektron dalam shell yang merupakan satu tahap tenaga yang lebih rendah daripada shell elektron yang anda selesaikan, dan kedua-duanya mempunyai orbital "s". Menurut Peraturan Slater, kedua-dua elektron masing-masing menyumbang 0.85. Jangan masukkan nilai untuk elektron yang anda selesaikan.
Kirakan nilai S dengan menambah angka yang anda berikan kepada setiap elektron menggunakan Peraturan Slater.
Contohnya, S bersamaan dengan .85 + .85, atau 1.7 (jumlah nilai kedua-dua elektron itu dikira)
Kurangkan S dari Z untuk mencari caj nuklear berkesan, Zeff.
Dalam contoh menggunakan atom lithium, Z sama dengan 3 (nombor atom litium) dan S bersamaan dengan 1.7. Dengan menukar pemboleh ubah dalam formula kepada nilai yang betul untuk contoh, ia menjadi Zeff = 3 - 1.7. Nilai Zeff (dan oleh itu cas nuklear berkesan elektron 2s dalam atom litium) ialah 1.3.