Ефективни нуклеарни набој
Електрон у вишеелектронском атому не осећа цео голи нуклеарни набој Z. Остали електрони екранирају део привлачења, па ефективни набој зависи и од орбитале.
Основна идеја и дефиниција
Zeff=Z−S је модел који раздваја нуклеарно привлачење и електронско засенчење. S није једна константа атома јер различите орбитале имају различиту радијалну расподелу.
Zeff = Z − S је користан модел
Ово је последица модела, а не издвојено правило за памћење. Величине треба написати експлицитно и проверити јединице и физички гранични случај.
Zeff обично расте кроз периоду
Смисао је најјаснији када се симболичка релација повеже са електронском или нуклеарном структуром која се заиста мења. Тренд без механизма лако води погрешном закључку.
d и f електрони слабо засенчују
У прорачуну знак и референтно стање треба одредити пре уврштавања бројева. Тако исти симбол не добија две различите физичке улоге.
Механизам и квантитативни модел
Продирање објашњава приближни ред s>p>d>f. s-орбитала има густину близу језгра, па њен електрон проводи више времена унутар других електронских облака и осећа већи Zeff.
Засенчење S зависи од орбитале
Ова веза је добра провера доследности: резултат мора поштовати законе очувања, дозвољена квантна стања и прави ред величине.
Низ групу расту и Z и засенчење
Просечни модел може добро описати тренд иако није директно мерење једне локалне величине. То је важно у вишеелектронском систему.
Лантанидна контракција показује слабо f-засенчење
Добро објашњење раздваја узрок и корелацију. Положај у периодном систему показује образац, а орбитална структура и засенчење дају механизам.
Шта показују мерења и прорачуни
Кроз периоду Z расте, док нови валентни електрони непотпуно засенчују једни друге. Zeff зато углавном расте. Низ групу нове љуске повећавају растојање и засенчење.
Продирање је приближно s > p > d > f
Поред идеалног модела треба знати шта мења експеримент: побуђена стања, окружење, ефикасност детектора или више-честични ефекти.
Слејтерова правила дају процену
Поређење са суседним случајем показује да ли промена долази од Z, n, упаривања, продирања или другог механизма.
Zeff није једна мерљива константа целог атома
Ово је последица модела, а не издвојено правило за памћење. Величине треба написати експлицитно и проверити јединице и физички гранични случај.
Ограничења и везе
Слејтерова правила дају процену: за Na 3s, S≈8,80 и Zeff≈2,20. То је користан модел тренда, али пуна вишеелектронска таласна функција садржи више информација.
Електрони исте љуске непотпуно засенчују
Смисао је најјаснији када се симболичка релација повеже са електронском или нуклеарном структуром која се заиста мења. Тренд без механизма лако води погрешном закључку.
Na 3s: S≈8,80 и Zeff≈2,20
У прорачуну знак и референтно стање треба одредити пре уврштавања бројева. Тако исти симбол не добија две различите физичке улоге.
Решени примери
Задатак 1
Na 3s: Z=11 и S=8,80. Израчунај Zeff.
Решење
Zeff=11−8,80=2,20.
Задатак 2
Z=17 и S=10,5. Израчунај Zeff.
Решење
Zeff=17−10,5=6,5.
Задатак 3
Зашто 3s обично продире више од 3p?
Решење
3s има електронску густину ближе језгру и зато осећа мање просечно засенчење.
Zeff=Z−S је модел који раздваја нуклеарно привлачење и електронско засенчење. S није једна константа атома јер различите орбитале имају различиту радијалну расподелу. Продирање објашњава приближни ред s>p>d>f. s-орбитала има густину близу језгра, па њен електрон проводи више времена унутар других електронских облака и осећа већи Zeff. Кроз периоду Z расте, док нови валентни електрони непотпуно засенчују једни друге. Zeff зато углавном расте. Низ групу нове љуске повећавају растојање и засенчење. Слејтерова правила дају процену: за Na 3s, S≈8,80 и Zeff≈2,20. То је користан модел тренда, али пуна вишеелектронска таласна функција садржи више информација.