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.
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.