תוֹכֶן

• צעדים
• טיפים
• אזהרות

כידוע, באטומים רבים, כל אלקטרון מושפע מכוח משיכה מעט פחות מהמטען האמיתי של הגרעין, הנובע מהשפעת ההקרנה המופעלת על ידי אלקטרונים אחרים של האטום. על ידי יישום הכלל של סלייטר, אנו יכולים לחשב את קבוע ההקרנה, המסומן באות σ, עבור כל אלקטרון באטום.

ניתן להגדיר את המטען האפקטיבי של גרעין כהבדל בין המטען האמיתי של הגרעין (Z) לבין אפקט הסינון של אלקטרונים המסתובבים בין הגרעין לאלקטרון הערכיות.

המטען האפקטיבי של הגרעין מחושב לפי הנוסחה Z * = Z - σ כאשר, Z = מספר אטומי, σ = קבוע סינון.

על מנת לחשב את המטען הגרעיני האפקטיבי (Z *), אנו זקוקים לערך של קבוע הסינון (σ), אותו ניתן להשיג באמצעות הכללים הבאים.

צעדים

1. 1 הקלט את התצורה האלקטרונית של הפריט כפי שמוצג להלן.
   • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
   • מסדרים את האלקטרונים בהתאם לכלל קלצ'קובסקי.
     • לאלקטרונים מימין האלקטרון המעניין אין כל השפעה על קבוע הסינון.
     • קבוע המיגון לכל קבוצה מחושב כסכום המרכיבים הבאים:
       • כל שאר האלקטרונים באותה קבוצה עם האלקטרון המעניין אותנו מסכנים 0.35 יחידות מטען גרעיניות. יוצא מן הכלל הוא קבוצת 1s, שבה אלקטרון אחד נספר רק כ 0.30.
       • במקרה של קבוצה השייכת לסוג [s, p], קח 0.85 יחידות עבור כל אלקטרון (n-1) של הקליפה ו- 1.00 יחידה עבור כל אלקטרון (n-2) והקונכיות הבאות.
       • במקרה של קבוצה השייכת לסוג [d] או [f], קח 1.00 יחידה עבור כל אלקטרון משמאל למסלול זה.
2. 2 לדוגמה: (א) חשב את המטען הגרעיני היעיל עבור 2p באטום החנקן.
   • תצורה אלקטרונית - (1s) (2s, 2p).
   • קבוע מיגון, σ = (0.35 × 4) + (0.85 × 2) = 3.10
   • מטען גרעיני יעיל, Z * = Z - σ = 7 - 3.10 = 3.90
3. 3 (ב) חשב את המטען הגרעיני היעיל וקבוע ההקרנה לאלקטרון 3p באטום סיליקון.
   • תצורה אלקטרונית - (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 (ג) חשב את המטען הגרעיני האפקטיבי לאלקטרון 4s ולאלקטרון התלת -ממדי באטום האבץ.
   • תצורה אלקטרונית - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s).
   • עבור אלקטרון 4s,
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
   • Z * = Z - σ = 30 - 25.65 = 4.35
   • עבור אלקטרון תלת מימד,
   • σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
   • Z * = Z - σ = 30 - 21.15 = 8.85
5. 5 (ד) חשב את המטען הגרעיני היעיל עבור אחד משש האלקטרונים של טונגסטן (מספר אטומי = 74)
   • תצורה אלקטרונית - (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

טיפים

• קרא עוד על אפקט המיגון, הגנה על מטען גרעיני קבוע ויעיל, שלטון סלייטר וכמויות כימיות אחרות.
• אם יש רק אלקטרון אחד במסלול, אז אין אפקט סינון. במקרה שאטום מכיל מספר מוזר של אלקטרונים, יש לצמצם את המספר באחד לפני שאתה מכפיל אותו במספר המתאים כדי לקבל את אפקט המגן בפועל.

אזהרות

• למרות שכל החוקים האלה נראים לך מרתיעים, כתיבת התצורה האלקטרונית הנכונה תעזור לך להצליח.