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• Passi
• Consigli
• Avvertenze

Come sapete, in molti atomi, ogni elettrone risente di una forza attrattiva leggermente inferiore alla vera carica del nucleo, che è dovuta all'effetto della schermatura esercitata da altri elettroni dell'atomo. Applicando la regola di Slater, possiamo calcolare la costante di schermatura, indicata dalla lettera , per ogni elettrone nell'atomo.

La carica effettiva di un nucleo può essere definita come la differenza tra la vera carica del nucleo (Z) e l'effetto schermante degli elettroni che ruotano tra il nucleo e l'elettrone di valenza.

La carica effettiva del nucleo è calcolata dalla formula Z * = Z - σ dove, Z = numero atomico, σ = costante di schermatura.

Per calcolare la carica nucleare effettiva (Z *), abbiamo bisogno del valore della costante di schermatura (σ), che può essere ottenuto utilizzando le seguenti regole.

Passi

1. 1 Registrare la configurazione elettronica dell'articolo come mostrato di seguito.
   • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
   • Disponi gli elettroni secondo la regola di Klechkovsky.
     • Eventuali elettroni a destra dell'elettrone di interesse non hanno alcun effetto sulla costante di schermatura.
     • La costante di schermatura per ogni gruppo è calcolata come somma delle seguenti componenti:
       • Tutti gli altri elettroni nello stesso gruppo con l'elettrone che ci interessa schermano 0,35 unità di carica nucleare. Un'eccezione è il gruppo 1s, in cui un elettrone viene contato solo come 0,30.
       • Nel caso di un gruppo appartenente al tipo [s, p], si prendano 0,85 unità per ogni elettrone (n-1) del guscio e 1,00 unità per ogni elettrone (n-2) e gli shell successivi.
       • Nel caso di un gruppo appartenente al tipo [d] o [f], prendi 1,00 unità per ogni elettrone a sinistra di questo orbitale.
2. 2 Per esempio: (a) Calcolare la carica nucleare effettiva per 2p nell'atomo di azoto.
   • Configurazione elettronica - (1s) (2s, 2p).
   • Costante di schermatura, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
   • Carica nucleare effettiva, Z * = Z - σ = 7 - 3,10 = 3,90
3. 3 (b) Calcolare la carica nucleare effettiva e la costante di schermatura per un elettrone 3p in un atomo di silicio.
   • Configurazione elettronica - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p).
   • σ = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85
   • Z * = Z - σ = 14 - 9,85 = 4,15
4. 4 (c) Calcolare la carica nucleare effettiva per l'elettrone 4s e per l'elettrone 3d nell'atomo di zinco.
   • Configurazione elettronica - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s).
   • Per un elettrone 4s,
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
   • Z * = Z - σ = 30 - 25,65 = 4,35
   • Per un elettrone 3d,
   • σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
   • Z * = Z - σ = 30 - 21,15 = 8,85
5. 5 (d) Calcolare la carica nucleare effettiva per uno degli elettroni 6s del tungsteno (Numero atomico = 74)
   • Configurazione elettronica - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (4s, 4p) (3d) (4f) (5s, 5p) (5d), (6s)
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 12) + (1 × 60) = 70,55
   • Z * = Z - σ = 74 - 70,55 = 3,45

Consigli

• Maggiori informazioni sull'effetto schermante, sulla carica nucleare effettiva e costante di schermatura, sulla regola di Slater e su altre quantità chimiche.
• Se c'è un solo elettrone nell'orbitale, allora non c'è effetto di schermatura. Nel caso in cui un atomo contenga un numero dispari di elettroni, il numero deve essere ridotto di uno prima di moltiplicarlo per il numero appropriato per ottenere l'effettivo effetto di schermatura.

Avvertenze

• Sebbene tutte queste regole possano sembrare scoraggianti per te, scrivere la configurazione elettronica corretta ti aiuterà ad avere successo.