Rafeindaskermun

Gagnkvæm fráhrinding rafeinda minnkar hversu sterkt tiltekin rafeind finnur fyrir kjarnanum. Skermun er ekki fastur veggur; gegndræpi, lögun svigrúms og skeljaskipan ráða miklu.

Grunnhugmynd og skilgreining

Skermun verður til vegna samspils jákvæðs kjarna og fráhrindingar annarra rafeinda. Innri rafeindir skerma yfirleitt sterkt en rafeindir í sömu skel aðeins að hluta.

Rafeinda–rafeinda fráhrinding veldur skermun

Þetta er afleiðing líkansins en ekki laus minnisregla. Skrifa þarf stærðirnar skýrt og athuga bæði einingar og eðlisfræðileg jaðargildi.

Gegndræpi gefur s > p > d > f

Samhengið skýrist best þegar táknjafnan er tengd þeirri rafeinda- eða kjarnabyggingu sem raunverulega breytist. Leitni án gangverks er auðvelt að misnota.

Yfir lotu vinnur vaxandi Z

Í reikningi á að ákveða formerki og viðmiðunarástand áður en tölur eru settar inn. Þá fær sama tákn ekki óvart tvær ólíkar eðlisfræðilegar merkingar.

f-rafeindir skerma sérstaklega illa

Þessi tenging er góð samkvæmnisprófun: niðurstaðan þarf að passa varðveislulögmál, leyfileg skammtaástand og rétta stærðargráðu.

kjerne → elektrontiltrekning − skjermingMendeleev · Rafeindaskermun
Líkan og lykilsamband

Gangverk og tölulegt líkan

Gegndræpi og skermun eru sami radíali vandi séður frá tveimur hliðum. Fyrir sama n kemst s venjulega nær kjarnanum en p, d og f og finnur því minni skermun.

Innri rafeindir skerma sterkast

Þessi tenging er góð samkvæmnisprófun: niðurstaðan þarf að passa varðveislulögmál, leyfileg skammtaástand og rétta stærðargráðu.

s-rafeind getur verið nálægt kjarnanum

Meðaltalslíkan getur lýst leitni án þess að vera bein mæling á einni staðbundinni stærð. Það skiptir sérstaklega máli í fjölrafeindakerfi.

Niður hóp bætast nýjar skeljar við

Góð skýring aðgreinir orsök og fylgni. Staða í lotukerfinu sýnir mynstrið en svigrúmsbygging og skermun útskýra gangverkið.

Þetta stuðlar að lantaníðsamdrætti

Við hugsjónalíkan þarf líka að vita hvað getur breytt mælingu: örvuð ástand, umhverfi, nýtni nema eða fjölagnaáhrif.

s > p > d > fpenetrasjonMendeleev · Rafeindaskermun
Líkan og lykilsamband

Hvað mælingar og reikningar segja

Yfir lotu vex kjarnahleðslan hraðar en gildisskermun og nettóaðdráttur eykst. Niður hóp kemur ný aðalskel og gildisrafeind verður fjær og skermuð af fleiri innri rafeindum.

Rafeindir í sömu skel skerma aðeins að hluta

Við hugsjónalíkan þarf líka að vita hvað getur breytt mælingu: örvuð ástand, umhverfi, nýtni nema eða fjölagnaáhrif.

Skermun og Zeff eru ekki sama stærð

Berðu alltaf saman við nálægt tilvik. Þá sést hvort breytingin kemur frá Z, n, pörun, gegndræpi eða öðru gangverki.

d-rafeindir skerma miðlungsvel

Þetta er afleiðing líkansins en ekki laus minnisregla. Skrifa þarf stærðirnar skýrt og athuga bæði einingar og eðlisfræðileg jaðargildi.

Reglur Slaters eru reynslulíkan

Samhengið skýrist best þegar táknjafnan er tengd þeirri rafeinda- eða kjarnabyggingu sem raunverulega breytist. Leitni án gangverks er auðvelt að misnota.

Leyst dæmi

Verkefni 1

Raðaðu 3s, 3p og 3d eftir gegndræpi.

Lausn

3s>3p>3d.

Verkefni 2

Ef Z vex yfir lotu meira en skermunin, hvað gerist við Zeff?

Lausn

Zeff vex yfirleitt og gildisrafeindir dragast sterkar að kjarnanum.

Verkefni 3

Af hverju stuðlar veik f-skermun að lantaníðsamdrætti?

Lausn

Vaxandi Z finnst tiltölulega sterkt fyrir ytri rafeindir þegar f-rafeindir skerma illa.

Skermun verður til vegna samspils jákvæðs kjarna og fráhrindingar annarra rafeinda. Innri rafeindir skerma yfirleitt sterkt en rafeindir í sömu skel aðeins að hluta. Gegndræpi og skermun eru sami radíali vandi séður frá tveimur hliðum. Fyrir sama n kemst s venjulega nær kjarnanum en p, d og f og finnur því minni skermun. Yfir lotu vex kjarnahleðslan hraðar en gildisskermun og nettóaðdráttur eykst. Niður hóp kemur ný aðalskel og gildisrafeind verður fjær og skermuð af fleiri innri rafeindum. d- og sérstaklega f-rafeindir skerma illa. Það stuðlar að smáatriðum í hliðarmálmum og lantaníðsamdrætti. Slater-reglur eru nytsamlegt reynslumat en ekki bókstaflegur skjöldur.