Наука

Ефективний ядерний заряд — Навіщо потрібен Z_eff

s-орбіталі мають значну густину дуже близько до ядра і проникають усередину інших оболонок сильніше, ніж багато p-, d- і f-орбіталей того самого n. Тому два електрони в одній головній оболонці можуть відчувати різний Z_eff.

Навіщо потрібен Z_eff

s-орбіталі мають значну густину дуже близько до ядра і проникають усередину інших оболонок сильніше, ніж багато p-, d- і f-орбіталей того самого n. Тому два електрони в одній головній оболонці можуть відчувати різний Z_eff.

Екранування

При русі зліва направо Z зростає, а нові електрони часто додаються до тієї самої головної оболонки. Вони не екранують нові протони повністю, тому ефективне притягання валентних електронів загалом збільшується.

Проникнення орбіталей

Більший Z_eff стягує електронну густину до ядра. Це сприяє меншому атомному радіусу і більшій енергії іонізації. Локальні відхилення не скасовують ідею, а показують роль підоболонок, спарювання та конфігурації.

Тренд у періоді

1s-електрон і зовнішній p-електрон мають різні радіальні розподіли й різне екранування. Тому Z_eff слід завжди прив’язувати до електрона, орбіталі або конкретної моделі, а не оголошувати єдиною властивістю атома.

Ефективний ядерний зарядZ_eff ≈ Z − S

Навіщо потрібен Z_eff

Емпіричні правила Слейтера дають швидкі оцінки екранування. Вони корисні для навчання й порядку величин, але точні енергії потребують квантово-хімічного розрахунку, де електронна густина визначається самосумісно.

При русі зліва направо Z зростає, а нові електрони часто додаються до тієї самої головної оболонки. Вони не екранують нові протони повністю, тому ефективне притягання валентних електронів загалом збільшується.