charge nucléaire efficace fait référence à la charge ressentie par les ultrapériphériques (valence) des électrons d'un atome multi-électrons après avoir pris en compte le nombre de blindage des électrons qui entourent le noyau. La formule de calcul de la charge nucléaire effective pour un seul électron est "Z
= Z - S", où Z est la charge nucléaire effective, Z est le nombre de protons dans le noyau, et S est la quantité moyenne de densité d'électrons entre la noyau et l'électron pour lequel vous résolvez.
A titre d'exemple, vous pouvez utiliser cette formule pour trouver la charge nucléaire effective pour un électron dans le lithium, l'électron spécifiquement "2s".
Instructions
1 Déterminer la valeur de Z. Z est le nombre de protons dans le noyau de l'atome, qui détermine la charge positive du noyau. Le nombre de protons dans le noyau d'un atome est également connu sous le numéro atomique, que l'on retrouve dans le tableau périodique des éléments.
Dans l'exemple, la valeur de Z pour le lithium est égal à 3.
2 Trouver la valeur de S en utilisant les règles de Slater, qui fournissent des valeurs numériques pour le concept efficace de charge nucléaire. Ceci peut être accompli en écrivant la configuration électronique de l'élément dans l'ordre et les groupements suivants: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f), etc. les nombres dans cette configuration correspondent au niveau des électrons de coquille dans l'atome (à quelle distance les électrons sont du noyau) et les lettres correspondent à la forme donnée de l'orbite de l'électron. En termes simplifiés, "s" est une forme orbitale sphérique, "p" ressemble à une figure 8 avec deux lobes, "d" ressemble à une figure 8 avec un beignet autour du centre, et "f" ressemble à deux 8s chiffre qui découpent l'autre .
Dans l'exemple, le lithium a trois électrons et la configuration électronique ressemble à ceci: (1s) 2, (2s) 1, ce qui signifie qu'il ya deux électrons sur le premier niveau de la coque, à la fois avec des formes orbitales sphériques, et un électron (le centre de cet exemple) sur le deuxième niveau de coque, également avec une forme sphérique.
3 Attribuer une valeur aux électrons en fonction de leur niveau de la coque et la forme orbitale. Electrons dans un "s" ou "p" orbite dans la même coque que l'électron pour laquelle vous résolvez contribuer 0,35, les électrons dans un "s" ou "p" orbitale dans la coquille d'un niveau de l'énergie contribuent inférieure à 0,85, et les électrons dans un "s" ou "p" orbital dans des coquilles deux niveaux d'énergie et inférieure contribuent 1. Electrons dans un "d" ou "f" orbitale dans la même coque que l'électron pour laquelle vous calculez contribuer 0,35, et les électrons dans un "d" ou "f" orbital dans tous les niveaux d'énergie inférieurs contribuent 1. Electrons dans les coquilles supérieures à l'électron pour lequel vous résolvez ne contribuent pas à blindage.
Dans l'exemple, il y a deux électrons dans la coquille qui est un niveau d'énergie inférieur à l'enveloppe de l'électron pour lequel vous résolvez, et ils ont tous deux orbitales «s». Selon les règles de Slater, ces deux électrons contribuent chacun 0,85. Ne pas inclure la valeur de l'électron pour lequel vous résolvez.
4 Calculer la valeur de S en additionnant les chiffres que vous avez attribués à chaque électron en utilisant les règles de Slater.
Pour notre exemple, S est égal à 1,7 (la somme des valeurs des deux électrons nous comptons)
5 Soustraire S de Z pour trouver la charge nucléaire effective, Z *.
Dans l'exemple à l'aide d'un atome de lithium, Z est égal à 3 (le numéro atomique de lithium) et S est égal à 1,7. En changeant les variables de la formule pour les valeurs correctes pour l'exemple, il devient Z = 3 à 1,7. La valeur de Z (et donc la charge nucléaire effective de l'électron 2s dans un atome de lithium) est de 1,3.