Kärnans fulla laddning och den upplevda
Varför ökar Z_eff för valenselektroner ofta från vänster till höger i samma period trots att antalet elektroner också ökar?
Varför Z_eff inte bara är Z minus antal inre elektroner
Protonantalet ökar vid varje steg, medan de nya elektronerna ligger i ungefär samma skal och skärmar varandra ofullständigt. Kärnattraktionen växer därför snabbare än skärmningen.
Trend över en period
Den effektiva kärnladdningen Z_eff beskriver hur stark positiv kärnladdning en elektron faktiskt upplever efter att skärmning från andra elektroner har tagits med. Den är mindre än den fulla laddningen Z för elektroner utanför de innersta skalen.
Trend nedåt i en grupp
En kärna med Z protoner har laddningen +Ze. Men en valenselektron befinner sig samtidigt i det elektriska fältet från andra elektroner, som delvis skärmar kärnans attraktion. Därför används Z_eff som en praktisk beskrivning av nettot av kärnattraktion och elektron–elektron-repulsion.
Kärnans fulla laddning och den upplevda
Elektronmoln överlappar och olika orbitaler penetrerar olika nära kärnan. En 2s-elektron kan exempelvis tillbringa mer tid nära kärnan än en 2p-elektron. Skärmning är därför inte perfekt och varje elektron bidrar inte exakt med en enhet till en enkel subtraktion.
Protonantalet ökar vid varje steg, medan de nya elektronerna ligger i ungefär samma skal och skärmar varandra ofullständigt. Kärnattraktionen växer därför snabbare än skärmningen.