Загрузить PDF
Загрузить PDF
Как известно, во многих атомах на каждый электрон действует сила притяжения несколько меньшая, чем истинный заряд ядра, что обусловлено влиянием экранирования, оказываемого другими электронами атома. Применяя правило Слейтера, мы можем рассчитать константу экранирования, обозначаемую буквой σ, для каждого электрона в атоме.
Эффективный заряд ядра может быть определен как разность между истинным зарядом ядра (Z) и эффектом экранирования, который оказывают электроны, вращающиеся между ядром и валентным электроном.
Эффективный заряд ядра рассчитывается по формуле Z* = Z - σ где, Z= атомный номер, σ = константа экранирования.
Для того, чтобы рассчитать эффективный заряд ядра (Z*) нам необходимо значение константы экранирования (σ), которое можно получить, используя следующие правила.
Шаги
Загрузить PDF
-
Запишите электронную конфигурацию элемента как показано ниже.
- (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d)…
- Расположите электроны согласно правилу Клечковского.
- Любые электроны, расположенные справа от интересующего вас электрона, не оказывают влияния на константу экранирования.
- Константа экранирования для каждой группы рассчитывается как сумма следующих составляющих:
- Все остальные электроны, находящиеся в одной группе с интересующим нас электроном, экранируют 0,35 единиц заряда ядра. Исключение составляет 1s-группа, где один электрон считается только за 0,30.
- В случая группы, относящейся к [s, p] типу, берут 0,85 единиц на каждый электрон (n-1) оболочки и 1,00 единицу на каждый электрон (n-2) и следующих оболочек.
- В случая группы, относящейся к [d] или [f] типу, берут 1,00 единицу на каждый электрон, находящийся слева от этой орбитали.
-
Например: (a) Рассчитайте эффективный заряд ядра для 2p в атоме азота.
- Электронная конфигурация - (1s 2 ) (2s 2 , 2p 3 ).
- Константа экранирования, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
- Эффективный заряд ядра, Z* = Z – σ = 7 – 3,10 = 3,90
-
(b) Рассчитайте эффективный заряд ядра и константу экранирования для 3p-электрона в атоме кремния.
- Электронная конфигурация - (1s 2 ) (2s 2 , 2p 6 )(3s 2 , 3p 2 ).
- σ = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85
- Z* = Z – σ = 14 – 9,85 = 4,15
-
(c) Рассчитайте эффективный заряд ядра для 4s-электрона и для 3d-электрона в атоме цинка.
- Электронная конфигурация- (1s 2 ) (2s 2 , 2p 6 )(3s 2 , 3p 6 )(3d 10 )(4s 2 ).
- Для 4s-электрона,
- σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
- Z* = Z – σ = 30 – 25,65 = 4,35
- Для 3d-электрона,
- σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
- Z* = Z – σ = 30 – 21,15 = 8,85
-
(d) Рассчитайте эффективный заряд ядра для одного из 6s-электронов вольфрама (Атомный номер =74)
{"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/d\/d3\/Determine-Screening-Constant-and-Effective-Nuclear-Charge-Step-5.jpg\/v4-460px-Determine-Screening-Constant-and-Effective-Nuclear-Charge-Step-5.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/d\/d3\/Determine-Screening-Constant-and-Effective-Nuclear-Charge-Step-5.jpg\/v4-728px-Determine-Screening-Constant-and-Effective-Nuclear-Charge-Step-5.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":306,"bigWidth":728,"bigHeight":484,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}- Электронная конфигурация - (1s 2 ) (2s 2 , 2p 6 )(3s 2 , 3p 6 )(4s 2 , 4p 6 ) (3d 10 ) (4f 14 ) (5s 2 , 5p 6 )(5d 4 ), (6s 2 )
- σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 12) + (1 × 60) = 70,55
- Z* = Z – σ = 74 – 70,55 =3,45
Реклама
Советы
- Прочитайте больше об эффекте экранирования, константе экранирования, эффективном заряде ядра, правиле Слейтера и других химических величинах.
- Если на орбитали находится только один электрон, то экранирующий эффект отсутствует. В случае, если в атоме находится нечетное количество электронов, число должно быть уменьшено на единицу, прежде чем вы умножите его на соответствующее число, чтобы получить фактический эффект экранирования.
Реклама
Предупреждения
- Хотя все эти правила могут показаться вам сложными, написание правильной электронной конфигурации поможет вам добиться успеха.
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 24 712 раз.
Реклама
