Електронно екраниране
Взаимното отблъскване на електроните намалява колко силно даден електрон усеща ядрото. Екранирането не е твърда преграда; проникването, формата на орбиталата и слоевете определят ефекта.
Основна идея и определение
Екранирането възниква от едновременното привличане към положителното ядро и отблъскване от другите електрони. Вътрешните електрони обикновено екранират силно, а електроните в един слой само частично.
Електронното отблъскване стои зад екранирането
Това е следствие от модела, а не отделно правило за запаметяване. Величините трябва да се запишат явно и да се проверят единиците и физичният граничен случай.
Проникването дава ред s > p > d > f
Смисълът е най-ясен, когато символното отношение се свърже с електронната или ядрената структура, която действително се променя. Тенденция без механизъм лесно се прилага погрешно.
През периода растящото Z преобладава
При изчисление знакът и референтното състояние се определят преди заместването на числа. Така един символ не получава две различни физични роли.
f-електроните екранират особено слабо
Връзката е добра проверка за съгласуваност: резултатът трябва да спазва законите за запазване, допустимите квантови състояния и правилния порядък.
Механизъм и количествен модел
Проникването и екранирането са две страни на радиалната структура. При едно и също n, s обикновено прониква по-близо до ядрото от p, d и f и следователно усеща по-малко ефективно екраниране.
Вътрешните електрони екранират най-силно
Връзката е добра проверка за съгласуваност: резултатът трябва да спазва законите за запазване, допустимите квантови състояния и правилния порядък.
s-електрон може да бъде близо до ядрото
Среден модел може да описва тенденция, без да е пряко измерване на една локална величина. Това е важно при многоелектронни системи.
Надолу по група се добавят нови слоеве
Доброто обяснение отделя причина от корелация. Мястото в периодичната таблица показва модела, а орбиталната структура и екранирането дават механизма.
Това допринася за лантанидното свиване
Освен идеалния модел трябва да се знае какво променя експеримента: възбудени състояния, среда, ефективност на детектора или многочастични ефекти.
Какво показват измерванията и изчисленията
През периода ядреният заряд расте по-бързо от валентното екраниране. Надолу по група се добавя нов главен слой, така че валентните електрони са по-далеч и защитени от повече вътрешни електрони.
Електрони в един слой екранират частично
Освен идеалния модел трябва да се знае какво променя експеримента: възбудени състояния, среда, ефективност на детектора или многочастични ефекти.
Екранирането и Zeff не са една и съща величина
Сравнението със съседен случай показва дали промяната идва от Z, n, сдвояване, проникване или друг механизъм.
d-електроните екранират средно
Това е следствие от модела, а не отделно правило за запаметяване. Величините трябва да се запишат явно и да се проверят единиците и физичният граничен случай.
Правилата на Слейтър са емпиричен модел
Смисълът е най-ясен, когато символното отношение се свърже с електронната или ядрената структура, която действително се променя. Тенденция без механизъм лесно се прилага погрешно.
Решени примери
Задача 1
Подреди 3s, 3p и 3d по проникване.
Решение
3s>3p>3d.
Задача 2
Ако Z нараства през периода повече от екранирането, какво става със Zeff?
Решение
Zeff обикновено расте и валентните електрони се привличат по-силно.
Задача 3
Защо слабото f-екраниране допринася за лантанидното свиване?
Решение
Нарастващото Z се усеща сравнително силно от външните електрони, защото f-електроните екранират слабо.
Екранирането възниква от едновременното привличане към положителното ядро и отблъскване от другите електрони. Вътрешните електрони обикновено екранират силно, а електроните в един слой само частично. Проникването и екранирането са две страни на радиалната структура. При едно и също n, s обикновено прониква по-близо до ядрото от p, d и f и следователно усеща по-малко ефективно екраниране. През периода ядреният заряд расте по-бързо от валентното екраниране. Надолу по група се добавя нов главен слой, така че валентните електрони са по-далеч и защитени от повече вътрешни електрони. d и особено f електроните екранират слабо. Това допринася за тенденциите при преходните метали и лантанидното свиване. Правилата на Слейтър са емпирична оценка, а не буквална преграда.