Tiede

Jaksolliset trendit — Efektiivinen ydinvaraus

s-orbitaali tunkeutuu lähemmäs ydintä kuin saman pääkuoren p-orbitaali, ja p taas usein enemmän kuin d. Tämä muuttaa varjostusta ja auttaa selittämään, miksi yksinkertainen “sama kuori” -ajattelu ei riitä orbitaalien energioihin.

Efektiivinen ydinvaraus

s-orbitaali tunkeutuu lähemmäs ydintä kuin saman pääkuoren p-orbitaali, ja p taas usein enemmän kuin d. Tämä muuttaa varjostusta ja auttaa selittämään, miksi yksinkertainen “sama kuori” -ajattelu ei riitä orbitaalien energioihin.

Atomisäde

4f-elektronit varjostavat ydintä melko heikosti. Kun Z kasvaa lantanoidisarjassa, ulommat orbitalit vetäytyvät odotettua enemmän sisään. Tämä kontraktio selittää esimerkiksi sen, miksi 4d- ja 5d-sarjojen vastaavilla siirtymämetalleilla on usein yllättävän samanlaiset säteet.

Ionisaatioenergia

Trendi on hyödyllinen vertailuun, ei tarkkaan numeeriseen ennustamiseen ilman dataa. Sidostila, hapetusluku, koordinaatio ja käytetty sädemääritelmä voivat muuttaa yksittäistä arvoa huomattavasti.

Elektronin affiniteetti

Mg²⁺, koska kaikilla on 10 elektronia mutta Mg:n Z=12 on suurin.

Jaksolliset trenditZ_eff ↑ ; n ↑

Efektiivinen ydinvaraus

Jaksolliset trendit syntyvät ydinvarauksen kasvusta, elektronien varjostuksesta ja valenssikonfiguraatioiden toistumisesta. Atomisäde, ionisaatioenergia, elektronin affiniteetti ja elektronegatiivisuus eivät muutu täydellisen suoraviivaisesti, mutta niiden pääsuunnat voidaan ymmärtää efektiivisen ydinvarauksen avulla.

4f-elektronit varjostavat ydintä melko heikosti. Kun Z kasvaa lantanoidisarjassa, ulommat orbitalit vetäytyvät odotettua enemmän sisään. Tämä kontraktio selittää esimerkiksi sen, miksi 4d- ja 5d-sarjojen vastaavilla siirtymämetalleilla on usein yllättävän samanlaiset säteet.