Dalintis:
Efektyvi branduolinės apkrovos koncepcija, kaip apskaičiuoti ir pavyzdžiai
The efektyvi branduolinė apkrova (Zef) yra atramos jėga, kurią branduolys daro bet kuriam elektronui po to, kai sumažėja atrankos ir skverbties poveikis. Jei tokio poveikio nebūtų, elektronai jaučiasi patrauklios faktinės branduolinio mokesčio Z.
Žemesniame vaizde mes turime „Bohr“ atominį modelį fiktyviam atomui. Jo branduolys turi branduolinį krūvį Z = + n, kuris pritraukia aplink juos besisukančius elektronus (mėlynus apskritimus). Galima pastebėti, kad du elektronai yra arbitoje arčiau branduolio, o trečiasis elektronas yra didesniu atstumu nuo to..
Trečiasis elektronų orbitas sukelia kitų dviejų elektronų elektrostatinius atbaidymus, todėl branduolys jį traukia mažiau jėgos; tai reiškia, kad branduolio-elektrono sąveika sumažėja dėl pirmųjų dviejų elektronų ekranavimo.
Tada pirmieji du elektronai jaučia patrauklią krūvio jėgą + n, o trečia patirtis vietoj efektyvaus branduolinio krūvio + (n-2).
Tačiau, pavyzdžiui Zef galioja tik tuomet, jei atstumai (spindulys) su visa pagrindinių elektronų visada buvo pastovus ir apibrėžta, lokalizacijos savo neigiamą krūvį (-1).
Indeksas
- 1 Koncepcija
- 1.1 Skverbties ir atrankos poveikis
- 2 Kaip ją apskaičiuoti?
- 2.1 Slaterio taisyklė
- 3 Pavyzdžiai
- 3.1. Nustatykite zefą 2s2 orbitos beryllium elektronams
- 3.2. Nustatykite elektronų zefą fosforo 3 orbitoje
- 4 Nuorodos
Koncepcija
Protonai apibūdina cheminių elementų branduolius, o elektronai - jų tapatybę pagal charakteristikų rinkinį (periodinės lentelės grupes)..
Protonai padidina branduolinį krūvį Z esant n + 1 greičiui, kuris yra kompensuojamas pridedant naują elektroną atomui stabilizuoti..
Kaip protonų skaičius, pagrindinė "apima" dinaminį elektronų debesis, kurioje regionai, kur jie cirkuliuoja apibrėžiamos tikimybių pasiskirstymo radialinių ir kampinius dalių bangų funkcijų ( orbitalės).
Iš šio metodo, elektronų orbitos apibrėžtame regione erdvės aplink šerdį, tačiau, kaip ir sukasi ventiliatoriaus mentes greitai išnyks atsižvelgiant į žinomus orbitos S, p, d ir f formų.
Dėl šios priežasties elektronų neigiamą krūvį -1 paskirsto tie regionai, kurie įsiskverbia į orbitą; Kuo didesnis skverbiamasis efektas, tuo efektyvesnis branduolinis krūvis, kurį elektronas patirs orbitoje.
Skverbimasis ir atrankos poveikis
Remiantis ankstesniu paaiškinimu, vidinių sluoksnių elektronai nepadeda įkrovos -1, kad stabilizuotų elektronų atplėšimą iš išorinių sluoksnių.
Tačiau šis branduolys (anksčiau užpildyti elektronai) tarnauja kaip "siena", neleidžianti patrauklioms branduolio jėgoms pasiekti išorinius elektronus.
Šis poveikis yra žinomas kaip ekrane arba ekrano efekto. Be to, ne visi elektronai patirti išoriniai sluoksniai pačiu dydžio šiuo klausimu; Pavyzdžiui, jei sėdi kosminė turintys aukštos skverbiasi charakterį (ty, tranzitu arti branduolio ir kitų Orbital), tada jaustis labiau Zef.
Dėl šios priežasties šiose „Zef“ sistemose esama energetinio stabilumo tvarka: Tai reiškia, kad 2p orbitoje yra didesnė energija (mažiau stabilizuota pagrindinio krūvio) nei 2s orbitoje. Kuo mažesnis orbitos įsiskverbimo poveikis, tuo mažesnis ekrano poveikis kitiems išoriniams elektronams. D ir f orbitose yra daug skylių (mazgų), kur branduolys pritraukia kitus elektronus. Darant prielaidą, kad neigiami mokesčiai yra, bet kurio elektrono Zef apskaičiavimo formulė yra: Zef = Z - σ Minėtoje formulėje σ yra branduolio elektronų nustatoma ekranavimo konstanta. Taip yra todėl, kad teoriškai atokiausi elektronai neprisideda prie vidinių elektronų ekranavimo. Kitaip tariant, 1s2 Apsaugo elektronų 2s1, bet 2s1 nėra apsaugoti nuo Z iki 1s elektronų2. Jei Z = 40, nepaisydami minėtų efektų, paskutinis elektronas patirs 1 (40-39) Zefą. Slatero taisyklė yra geras elektronų atomų Zef reikšmių apytikslis. Jei norite ją taikyti, reikia laikytis toliau nurodytų veiksmų: 1- Elektroninė atomo (arba jonų) konfigūracija turi būti parašyta taip: (1s) (2s 2p) (3s 3p) (3d) (4s 4p) (4d) (4f) ... 2 - Elektros, esančios dešinėje nuo aptariamo, nepadeda apsaugoti ekrano. 3- elektronai yra tos pačios grupės (pažymėtas skliaustuose) teikti 0,35 elektronų mokestį tik jei atitinkama grupė 1s, o ne yra 0.30. 4- Jei elektronas užima a arba p orbitą, tada visos n-1 orbitos prisideda 0,85, o visos orbitos n-2 - vienetas. 5- Jei elektronas užima orbitinę d arba f, visi kairėje esantys asmenys prisideda prie vieno vieneto. Atlikus Slater reprezentacijos režimą, elektroninė Be (Z = 4) konfigūracija yra: (1s2) (2s22p0) Kaip ir orbitinių dviejų elektronų, viena iš šių prisideda prie ekranavimo kita, o 1s orbitinių tai yra n-1 2s Orbital. Tada, plėtojant algebrinė suma turime taip: (0,35) (1) + (0,85) (2) = 2,05 0,35 atėjo iš 2s elektrono, o 0,85 iš dviejų elektronų iš 1s. Dabar taikydami Zef formulę: Zef = 4 - 2,05 = 1,95 Ką tai reiškia? Tai reiškia, kad elektronai 2s orbitoje2 jie patiria +1.95 mokestį, kuris pritraukia juos į branduolį, o ne faktinį mokestį +4. Vėlgi, tęskite kaip ir ankstesniame pavyzdyje: (1s2) (2s22p6) (3s23p3) Dabar algebrinė suma yra sukurta nustatyti σ: (, 35) (4) + (0,85) (8) + (1) (2) = 10,2 Taigi, Zef yra skirtumas tarp σ ir Z: Zef = 15-10,2 = 4,8 Apibendrinant, naujausi 3p elektronai3 Jie patiria mokestį tris kartus mažiau stipriu už tikrąjį. Taip pat reikėtų pažymėti, kad pagal šią taisyklę 3s elektronai2 patiria tą patį Zef rezultatą, kuris gali sukelti abejonių. Tačiau yra pakeitimų Slater taisyklėje, kuri padeda apytiksliai apskaičiuoti tikrųjų.Kaip ją apskaičiuoti?
Slatero taisyklė
Pavyzdžiai
Nustatykite Zef 2s orbitiniams elektronams2 berilio
Nustatykite 3p orbitoje esančių elektronų Zef3 fosforo
Nuorodos