Hvad er den effektive atomafgift, som valenselektroner oplever?

Den effektive atomafgift (ZEFF), der opleves af valenselektroner, er den nettopositive ladning, at et elektron i den yderste skal af et atom oplever. Det er mindre end den faktiske nukleare ladning (Z) på grund af afskærmningseffekten af ​​de indre elektroner.

Faktorer, der påvirker Zeff:

* antal kerneelektroner: Jo flere kerneelektroner der er, jo større er afskærmningseffekten, hvilket resulterer i en lavere zeff.

* hovedkantenummer (n) for valenselektronen: Elektroner i højere energiniveau (større N) oplever en svagere Zeff, fordi de er længere væk fra kernen og er afskærmet mere effektivt af kerneelektronerne.

* Elektronkonfiguration: Elektroner i underskaller med højere azimuthal kvantetal (L) er afskærmet mere effektivt, hvilket resulterer i en lavere Zeff.

Beregning af Zeff:

Zeff kan estimeres ved hjælp af Slater's regler, der giver et sæt empiriske konstanter til at redegøre for afskærmningseffekten.

Konsekvenser af Zeff:

* atomradius: Højere Zeff fører til en mindre atomradius, da valenselektronerne trækkes tættere på kernen.

* ioniseringsenergi: Højere Zeff fører til en højere ioniseringsenergi, da det kræver mere energi for at fjerne en valenselektron.

* Elektronegativitet: Højere Zeff fører til højere elektronegativitet, da atomet har en stærkere attraktion for elektroner.

* Kemisk reaktivitet: Zeff spiller en betydelig rolle i bestemmelsen af ​​et elements kemiske reaktivitet.

Eksempel:

Overvej natrium (NA), der har 11 protoner (z =11) og en elektronisk konfiguration af 1S² 2S²2p⁶3S¹. Valenselektronen i 3S -orbitalen oplever en Zeff på ca. +1 på grund af afskærmningseffekten af ​​de 10 kerneelektroner.

Sammenfattende er den effektive atomafgift, der opleves af valenselektroner, en nøglefaktor, der påvirker forskellige atom- og kemiske egenskaber.