Kärnans fulla laddning och den upplevda
När man går från vänster till höger i en period ökar protonantalet medan nya elektroner huvudsakligen läggs i samma huvudskal. Skärmningen ökar, men inte lika mycket som kärnladdningen. Z_eff för valenselektroner tenderar därför att öka, vilket bidrar till mindre atomradie och högre jonisationsenergi.
Varför Z_eff inte bara är Z minus antal inre elektroner
Nedåt i en grupp tillkommer nya elektronskal. Valenselektronerna ligger längre från kärnan och skärmas av fler inre elektroner. Även om Z ökar kraftigt blir den direkta attraktionen på de yttersta elektronerna därför inte proportionellt större.
Trend över en period
Slaterregler ger enkla empiriska uppskattningar av skärmningskonstanter och Z_eff. Mer avancerade kvantkemiska beräkningar behandlar elektronkorrelation och orbitaler mer realistiskt. Z_eff ska därför ses som ett användbart begrepp, inte som ett unikt exakt mätvärde för varje elektron.
Trend nedåt i en grupp
Högre effektiv kärnladdning kan hålla valenselektroner tätare, påverka atomstorlek och ändra hur lätt elektroner avlägsnas eller attraheras i bindningar. Begreppet binder därför samman flera periodiska trender med en gemensam fysisk orsak.
Kärnans fulla laddning och den upplevda
När Z_eff ökar stabiliseras orbitaler ofta energetiskt eftersom elektronen binds starkare till kärnan. Men olika orbitaler påverkas olika mycket beroende på penetration och skärmning. Därför kan förändringar i Z_eff också bidra till att förklara varför s-, p-, d- och f-orbitalers relativa energier skiftar mellan olika atomer.
Nedåt i en grupp tillkommer nya elektronskal. Valenselektronerna ligger längre från kärnan och skärmas av fler inre elektroner. Även om Z ökar kraftigt blir den direkta attraktionen på de yttersta elektronerna därför inte proportionellt större.