Effetto di schermatura

L'elemento di costruzione di base di ogni questione che si sente fisicamente da noi, si chiama un atomo. E questo atomo è costituito da protoni, elettroni e neutroni. Di queste particelle subatomiche di un atomo, i protoni ei neutroni costituiscono la struttura del nucleo atomico e gli elettroni si muovono intorno al centro in orbite definite. Il numero di orbite intorno ad un elettrone è spesso conosciuta come una nube di elettroni. Ora gli elettroni contenere la carica negativa e protoni portano carica positiva. E neutroni sono neutri in carica, con una massa leggermente superiore a quello protoni. In un atomo normale, il numero di protoni ed elettroni sono uguali e questo numero definisce il numero atomico dell'atomo. Ora venendo al punto cruciale di questo articolo, qual è l'effetto di schermatura?

Se si osserva la struttura atomica, allora si può scoprire che la distribuzione degli elettroni in shell diversa entro l'atomo sono diversi. Precisamente, alcuni elettroni si trovano in orbite vicine nucleo atomico e alcune sono posizionate lontano dal nucleo. Secondo principio di Aufbau configurazione elettronica, gli elettroni si dispongono in ordine crescente di energia, il che implica che gli elettroni più vicini al nucleo avranno maggiore attrazione (o carica nucleare) rispetto a quelli delle orbite esterne. Quindi un effetto schermante sorge quando gli elettroni interni, a causa di una elevata attrazione non consentono la carica nucleare di passare attraverso. Ora cerchiamo di capire questo effetto, in dettaglio.

Electron effetto di schermatura

Prima di entrare nel comprendere l'effetto atomica schermatura, andiamo attraverso la definizione effetto schermante.

Un effetto di schermatura può essere definita come una riduzione del costo effettivo nucleare sulla nuvola di elettroni a causa della differenza nelle forze di attrazione degli elettroni sul nucleo.

Questo effetto schermante in Chimica, è anche popolarmente conosciuta come schermatura atomica o vagliatura effetto. Mi spiego ulteriormente questo! Se prendiamo un atomo che contiene un solo elettrone, che contiene la carica assoluta del nucleo. Tuttavia, se vi sono più elettroni, quindi secondo la configurazione elettronica, gli elettroni in orbite più vicine al nucleo sono attratti più verso la carica positiva nel nucleo. Tuttavia, gli elettroni nelle orbite esterne, sebbene attratto verso la carica nucleare, sono respinti dalle immediate elettroni caricati negativamente le orbite intermedi, a causa della quale vi è una riduzione palpabile della carica effettiva nucleare di un atomo. Diciamo, gli elettroni in orbita più interno contiene la carica massima e quindi nella successiva, la carica sarà inferiore al più interno, e così via. Gli elettroni in un'orbita più esterna contiene la carica almeno nucleare e sono più debolmente legata dal nucleo, che gli elettroni nel guscio più interno. Questa è anche una ragione per cui le reazioni chimiche sono equilibrate, in modo che gli atomi conseguire la stabilità in carica nucleare. La quantità totale di carica nucleare in un atomo può essere calcolato come:

Zeff = Z - S,

dove,

Z: numero di protoni

S: numero medio di elettroni tra il nucleo e l'orbita interna degli elettroni.

Questo effetto schermatura è l'unico responsabile per il controllo delle dimensioni di un atomo. Anche l'ampiezza della atomico schermatura dipende dal numero di elettroni nelle orbite interne. Quindi, questo significa, maggiore è il numero di elettroni interni, maggiore sarà l'effetto di schermatura sarà. Quindi vi è un effetto costante di schermatura per definire questo valore, indicato con il simbolo σ. Per calcolare questo screening costante, si deve essere prima a conoscenza dei seguenti due concetti.

Orbitali elettronici

Un atomo contiene sostanzialmente sottolivelli, ciascuno contenente un certo numero definito di orbitali (uno spazio occupato con 2 elettroni). Quindi è evidente che ogni sottolivello secondo la configurazione elettronica contiene un numero diverso di orbitali, e quindi, diverso numero di elettroni. Ci sono fondamentalmente 4 sottolivelli in un atomo, e la loro capacità di contenimento di elettroni è elencato di seguito.

SublevelNumber di OrbitsNumber di Electronss

1

2

p

3

6

d

5

10

f

7

14

Quindi il numero di orbitali può essere utilizzato per calcolare il livello di energia di un atomo. E il numero di orbitali può essere calcolato come n2, dove n è il sottolivello. Dite, se p sottolivello ha 3 sottolivelli, quindi contiene 9 orbitali. In questo modo, il numero totale di elettroni in un atomo può essere calcolato come 2n2. Quindi, se il sottolivello è 4, allora il numero di elettroni è 2x42 = 32 elettroni.

Slater regole

Quindi, ora che sappiamo che gli elettroni e le loro orbitali, cerchiamo di capire le regole Stater. Nel 1930, John C. Slater ideato metodo per calcolare la schermatura / lo screening costante per valutare l'effetto schermante. Sulla base della suddetta configurazione elettronica definita, la struttura elettronica dell'atomo viene scritto come: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4F) (5s, 5p), ecc Qui, gli elettroni nel gruppo superiore (ossia verso destra nell'espressione), noti anche come elettroni di valenza, non proteggono gli elettroni nel orbitali interne.

Così, per gli elettroni di valenza riguardanti s p e livelli di energia, gli aumenti di screening costanti rispetto alle orbitali interne, il che significa, gli elettroni esterna del guscio stesso (n) contribuiscano a un valore di 0,35, gli elettroni nel guscio successivo inferiore (n-1) contribuiscono un valore di 0,85 e gli elettroni nei gusci successive minori contribuire un valore di 1,00. Allo stesso modo, gli elettroni nel guscio stesso d ei livelli di energia f, contribuire con un valore di 0,35 e elettroni a sinistra (orbitali interne), contribuire con un valore di 1,00.

Calcolo della costante effetto schermante

Quindi, la costante di schermatura può essere calcolata come somma di tutti i valori di conferimento in tutti i livelli energetici.

S (σ) = 1,00 + 0,85 N2 N1 + 0,35 N0,

dove,

N0 = numero di elettroni nello stesso guscio n

N1 = numero di elettroni nella calotta interna, n-1

N2 = numero di elettroni nella calotta interna, n-2

(Quando il valore di n> 1), altrimenti, S = 0,35.

Quindi in questo modo, efficace carica nucleare può essere calcolato come: Z - S. Speranza l'effetto degli elettroni schermatura è chiaro a voi lettori, se non in gran parte, ma un po '. Questo concetto aiuterà inoltre a comprendere il bilanciamento di molte equazioni chimiche complesse. Inoltre, risolvere esercizi su questo argomento, ti porterà una idea molto più chiara su questo atomica schermatura.