Efni.

• Skref
• Ábendingar
• Viðvaranir

Eins og þú veist, í mörgum atómum, hefur hver rafeind áhrif á aðdráttarafl sem er nokkru minna en raunveruleg hleðsla kjarnans, sem stafar af áhrifum skimunarinnar sem aðrar rafeindir atómsins hafa. Með því að beita reglu Slater getum við reiknað út skimunarfastann, merktan með bókstafnum σ, fyrir hverja rafeind í atóminu.

Hægt er að skilgreina virka hleðslu kjarna sem mismuninn á milli raunverulegrar hleðslu kjarnans (Z) og skimunaráhrifa rafeinda sem snúast milli kjarnans og gildis rafeindarinnar.

Virk hleðsla kjarnans er reiknuð út með formúlunni Z * = Z - σ þar sem Z = atómtala, σ = skimunarstöðugleiki.

Til að reikna út áhrifaríka kjarnorkuhleðslu (Z *) þurfum við gildi skimunarfastans (σ), sem hægt er að fá með því að nota eftirfarandi reglur.

Skref

1. 1 Skráðu rafræna stillingu hlutarins eins og sýnt er hér að neðan.
   • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
   • Raðaðu rafeindunum í samræmi við Klechkovsky regluna.
     • Allar rafeindir til hægri við rafeindina sem hafa áhuga hafa engin áhrif á skimunarstöðuna.
     • Varnarstöðugleiki fyrir hvern hóp er reiknaður sem summa eftirfarandi íhluta:
       • Allar aðrar rafeindir í sama hópi með rafeindina sem hafa áhuga á okkur skima 0,35 kjarnorkuhleðslueiningar. Undantekning er 1s hópurinn, þar sem ein rafeind er aðeins talin 0,30.
       • Ef um er að ræða hóp sem tilheyrir [s, p] gerðinni skaltu taka 0,85 einingar fyrir hverja rafeind (n-1) skeljarinnar og 1,00 einingu fyrir hverja rafeind (n-2) og eftirfarandi skeljar.
       • Ef um er að ræða hóp sem tilheyrir [d] eða [f] gerðinni skaltu taka 1,00 einingu fyrir hverja rafeind vinstra megin við þessa braut.
2. 2 Til dæmis: (a) Reiknaðu virkan kjarnorkuhleðslu fyrir 2p í köfnunarefnisatóminu.
   • Rafræn uppsetning - (1s) (2s, 2p).
   • Verndandi fasti, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
   • Virk kjarnorkuhleðsla, Z * = Z - σ = 7 - 3.10 = 3.90
3. 3 (b) Reiknaðu virkan kjarnorkuhleðslu og skimunarstöðugleika fyrir 3p rafeind í kísilatómi.
   • Rafræn uppsetning - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p).
   • σ = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85
   • Z * = Z - σ = 14 - 9,85 = 4,15
4. 4 (c) Reiknaðu virkan kjarnorkuhleðslu fyrir 4s rafeindina og fyrir 3d rafeindina í sinkatóminu.
   • Rafræn uppsetning - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s).
   • Fyrir 4s rafeind,
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
   • Z * = Z - σ = 30 - 25,65 = 4,35
   • Fyrir 3d rafeind,
   • σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
   • Z * = Z - σ = 30 - 21,15 = 8,85
5. 5 (d) Reiknaðu virkan kjarnorkuhleðslu fyrir eina af 6s rafeindum wolframs (lotukerfi = 74)
   • Rafræn uppsetning - (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

Ábendingar

• Lestu meira um verndaráhrifin, varnar stöðuga, skilvirka kjarnorkuhleðslu, reglu Slater og annað efnafræðilegt magn.
• Ef það er aðeins ein rafeind í brautinni, þá eru engin skimunaráhrif. Ef atóm inniheldur skrýtinn fjölda rafeinda verður að fækka þeim um eina áður en þú margfaldar hana með viðeigandi tölu til að fá raunveruleg verndaráhrif.

Viðvaranir

• Þó að allar þessar reglur kunni að virðast ógnvekjandi fyrir þig, mun ritun réttrar rafrænnar uppsetningar hjálpa þér að ná árangri.