Экранирование электронов

Ядро и валентные электроны

Электроны ядра обычно расположены ближе к ядру и заметно экранируют внешние электроны.

Поэтому валентные электроны не ощущают весь +Зе непосредственно.

Не все электроны экранируют одинаково

Электроны с одной и той же оболочкой экранируют друг друга хуже, чем глубокие электроны ядра.

Если орбиталь сильнее проникает внутрь распределения других электронов, её электрон меньше экранирован.

Порядок проникновение

Для одинакового n типичный порядок проникновение: s>p>d>f.

Большая проникновение означает большую вероятность находиться близко к ядру и более сильное эффективное ядерное притяжение.

Экранирование в периоде

В периоде новые электроны добавляются в ту же основная оболочка и не полностью экранируют друг друга.

Рост ядерный заряд поэтому обычно доминирует, усиливая эффективное привлечение слева направо.

Экранирование в группе

Вниз по группе появляется новая занятая оболочка, возрастает расстояние и число электроны ядра.

Это способствует увеличению радиус и уменьшению первая энергия ионизации в большинстве семьи основной группы.

Плохое d/f экранирование

d- и f-орбитали дают относительно слабое экранирование внешние электроны.

Особенно важна бедный 4f экранирование, приводящая к лантаноидное сокращение.

Экранирование и Z_эфф

Экранирование — физический экранирующий эффект, а Z_эфф — численный способ суммировать чистая привлекательность.

Большее экранирование обычно снижает Z_эфф для выбранного электрона, но одновременно нужно учитывать Z, n и орбитальное проникновение.

Более точная квантовая картина

Проникновение определяется всей радиальная волновая функция, включая узлы, а не только мнемоникой s>p>d>f. Орбитали одного типа с разными n имеют разные распределения.

Расчеты самосогласованного поля включают скрининг через электронную плотность. Один коэффициент экранирование удобен для тенденций, но не заменяет многоэлектронная волновая функция.

Как строить сравнение

В периоде нельзя считать, что каждый новый электрон полностью компенсирует новый протон: скрининг в одной оболочке слишком слаб, поэтому эффективное привлечение обычно растёт.

В группе главным новым фактором становится дополнительная занятая оболочка. Это различие помогает не путать тенденция экранирования с простой арифметикой общего числа электронов.

Разобранный пример