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Schermaggio elettronico — L’idea elettrostatica

Una schermatura maggiore rende più facile, a parità di altri fattori, rimuovere un elettrone esterno perché l’attrazione netta del nucleo è minore. Il concetto aiuta quindi a spiegare perché molte energie di ionizzazione diminuiscono scendendo lungo un gruppo.

L’idea elettrostatica

Una schermatura maggiore rende più facile, a parità di altri fattori, rimuovere un elettrone esterno perché l’attrazione netta del nucleo è minore. Il concetto aiuta quindi a spiegare perché molte energie di ionizzazione diminuiscono scendendo lungo un gruppo.

Elettroni interni ed esterni

Dire che un elettrone “schermante” si trova tra nucleo e valenza è un’immagine utile ma incompleta. Gli orbitali si sovrappongono e gli elettroni sono indistinguibili; i calcoli accurati richiedono funzioni d’onda e interazioni elettroniche, non semplici gusci geometrici.

Penetrazione

Gli elettroni interni riducono l’attrazione netta del nucleo sugli elettroni più esterni: questo è lo schermaggio. Ma elettroni appartenenti allo stesso livello non schermano in modo perfetto, e orbitali diversi penetrano verso il nucleo in misura diversa. A parità di n, in generale gli orbitali s penetrano più degli p, che penetrano più dei d e degli f.

Lungo la tavola periodica

La penetrazione maggiore permette a un elettrone di trascorrere più tempo in regioni dove sente una carica nucleare più elevata. Questo contribuisce all’ordine energetico dei sottogusci negli atomi polielettronici e spiega perché non basta usare la sola distanza media. Schermaggio e penetrazione, insieme a Z, costruiscono la carica nucleare efficace realmente percepita.

Schermaggio elettronicoZ_eff = Z − S

L’idea elettrostatica

Perché un elettrone 3s può essere meno schermato di un elettrone 3p nello stesso atomo? Soluzione L’orbitale 3s penetra maggiormente verso il nucleo; una parte della sua densità si trova all’interno della schermatura prodotta dagli altri elettroni.

Dire che un elettrone “schermante” si trova tra nucleo e valenza è un’immagine utile ma incompleta. Gli orbitali si sovrappongono e gli elettroni sono indistinguibili; i calcoli accurati richiedono funzioni d’onda e interazioni elettroniche, non semplici gusci geometrici.