Virk kjarnahleðsla
Rafeind í fjölrafeindaatómi finnur ekki alla beru kjarnahleðsluna Z. Aðrar rafeindir skerma hluta aðdráttarins og virk kjarnahleðsla er því háð því svigrúmi sem skoðað er.
Grunnhugmynd og skilgreining
Zeff=Z−S sameinar aðdrátt kjarnans og skermun annarra rafeinda í einföldu líkani. S er ekki einn fasti fyrir allt atómið; mismunandi svigrúm hafa ólíka radíaldreifingu.
Zeff = Z − S er gagnlegt líkan
Þetta er afleiðing líkansins en ekki laus minnisregla. Skrifa þarf stærðirnar skýrt og athuga bæði einingar og eðlisfræðileg jaðargildi.
Zeff eykst yfirleitt yfir lotu
Samhengið skýrist best þegar táknjafnan er tengd þeirri rafeinda- eða kjarnabyggingu sem raunverulega breytist. Leitni án gangverks er auðvelt að misnota.
d- og f-rafeindir skerma illa
Í reikningi á að ákveða formerki og viðmiðunarástand áður en tölur eru settar inn. Þá fær sama tákn ekki óvart tvær ólíkar eðlisfræðilegar merkingar.
Gangverk og tölulegt líkan
Gegndræpi skýrir röðina s>p>d>f. s-svigrúm hefur þéttleika nær kjarnanum og rafeindin er oftar innan annarra rafeindaskýja, svo hún finnur stærra Zeff að meðaltali.
Skermun S er háð svigrúmi
Þessi tenging er góð samkvæmnisprófun: niðurstaðan þarf að passa varðveislulögmál, leyfileg skammtaástand og rétta stærðargráðu.
Niður hóp aukast bæði Z og skermun
Meðaltalslíkan getur lýst leitni án þess að vera bein mæling á einni staðbundinni stærð. Það skiptir sérstaklega máli í fjölrafeindakerfi.
Lantaníðsamdráttur sýnir veika f-skermun
Góð skýring aðgreinir orsök og fylgni. Staða í lotukerfinu sýnir mynstrið en svigrúmsbygging og skermun útskýra gangverkið.
Hvað mælingar og reikningar segja
Yfir lotu vex Z en nýjar gildisrafeindir skerma hver aðra ófullkomlega. Zeff vex því oft og radíus minnkar. Niður hóp bætast nýjar skeljar við og meiri fjarlægð og skermun vega á móti auknu Z.
Gegndræpi er um það bil s > p > d > f
Við hugsjónalíkan þarf líka að vita hvað getur breytt mælingu: örvuð ástand, umhverfi, nýtni nema eða fjölagnaáhrif.
Reglur Slaters gefa nálgun
Berðu alltaf saman við nálægt tilvik. Þá sést hvort breytingin kemur frá Z, n, pörun, gegndræpi eða öðru gangverki.
Zeff er ekki einn mælanlegur fasti fyrir allt atómið
Þetta er afleiðing líkansins en ekki laus minnisregla. Skrifa þarf stærðirnar skýrt og athuga bæði einingar og eðlisfræðileg jaðargildi.
Takmarkanir og tengsl
Reglur Slaters gefa nálgun. Fyrir Na 3s fæst um S≈8,80 og Zeff≈2,20. Þetta er gott leitnilíkan, en nákvæmt fjölrafeindakerfi lýsir rafeindaþéttleika og orku með meiri smáatriðum.
Rafeindir í sömu skel skerma ófullkomlega
Samhengið skýrist best þegar táknjafnan er tengd þeirri rafeinda- eða kjarnabyggingu sem raunverulega breytist. Leitni án gangverks er auðvelt að misnota.
Na 3s: S≈8,80 og Zeff≈2,20
Í reikningi á að ákveða formerki og viðmiðunarástand áður en tölur eru settar inn. Þá fær sama tákn ekki óvart tvær ólíkar eðlisfræðilegar merkingar.
Leyst dæmi
Verkefni 1
Na 3s: Z=11 og S=8,80. Reiknaðu Zeff.
Lausn
Zeff=11−8,80=2,20.
Verkefni 2
Z=17 og S=10,5. Reiknaðu Zeff.
Lausn
Zeff=17−10,5=6,5.
Verkefni 3
Af hverju gengur 3s venjulega nær kjarnanum en 3p?
Lausn
3s hefur rafeindaþéttleika nær kjarnanum og finnur því minni meðalskermun.
Zeff=Z−S sameinar aðdrátt kjarnans og skermun annarra rafeinda í einföldu líkani. S er ekki einn fasti fyrir allt atómið; mismunandi svigrúm hafa ólíka radíaldreifingu. Gegndræpi skýrir röðina s>p>d>f. s-svigrúm hefur þéttleika nær kjarnanum og rafeindin er oftar innan annarra rafeindaskýja, svo hún finnur stærra Zeff að meðaltali. Yfir lotu vex Z en nýjar gildisrafeindir skerma hver aðra ófullkomlega. Zeff vex því oft og radíus minnkar. Niður hóp bætast nýjar skeljar við og meiri fjarlægð og skermun vega á móti auknu Z. Reglur Slaters gefa nálgun. Fyrir Na 3s fæst um S≈8,80 og Zeff≈2,20. Þetta er gott leitnilíkan, en nákvæmt fjölrafeindakerfi lýsir rafeindaþéttleika og orku með meiri smáatriðum.