Nucleo positivo, elettroni schermanti
Spostandosi da sinistra a destra in un periodo, Z aumenta di una unità a ogni elemento, mentre gli elettroni aggiunti occupano in gran parte lo stesso livello principale. La schermatura non cresce quanto Z; di conseguenza Z eff tende ad aumentare.
Un modello semplice
Quando l’attrazione effettiva cresce, gli elettroni di valenza vengono in media trattenuti più vicino al nucleo. Questo contribuisce alla diminuzione del raggio atomico lungo un periodo e all’aumento generale dell’energia necessaria per rimuovere un elettrone.
Attraverso un periodo
Orbitali diversi penetrano verso il nucleo in modo diverso. A parità di livello principale, un orbitale s ha in genere maggiore densità elettronica vicino al nucleo rispetto a p, d o f e può quindi sperimentare una carica nucleare efficace diversa.
Conseguenze sul raggio
Z eff è estremamente utile per interpretare trend, ma un atomo reale è un sistema quantistico a molti corpi. Non esiste una singola carica efficace che descriva perfettamente ogni proprietà di tutti gli elettroni.
Nucleo positivo, elettroni schermanti
Un elettrone non sente semplicemente tutta la carica +Z del nucleo, perché gli altri elettroni modificano l’interazione elettrostatica. La carica nucleare efficace Z eff è quindi un modo utile per riassumere l’attrazione netta sperimentata da un elettrone. Non è una costante unica dell’atomo: dipende dall’orbitale e dallo stato considerato.
Quando l’attrazione effettiva cresce, gli elettroni di valenza vengono in media trattenuti più vicino al nucleo. Questo contribuisce alla diminuzione del raggio atomico lungo un periodo e all’aumento generale dell’energia necessaria per rimuovere un elettrone.