Nucleo positivo, elettroni schermanti
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.
Un modello semplice
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.
Attraverso un periodo
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.
Conseguenze sul raggio
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.
Nucleo positivo, elettroni schermanti
Lungo un periodo Z aumenta di una unità alla volta, mentre lo schermaggio degli elettroni dello stesso livello non compensa completamente questo aumento. Di conseguenza Z eff tende a crescere e contribuisce alla contrazione del raggio atomico e all’aumento dell’energia di ionizzazione. Questa idea rende le tendenze periodiche un’unica storia fisica invece di una serie di regole da memorizzare.
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.