Эффект экранирования - Shielding effect

Этот ядерная физика или же атомная физика –Связанная статья является заглушка. Вы можете помочь Википедии расширяя это.

Эта статья включает Список ссылок, связанное чтение или внешняя ссылка, но его источники остаются неясными, потому что в нем отсутствует встроенные цитаты. Пожалуйста, помогите улучшать эта статья введение более точные цитаты. (Июль 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

В защитный эффект иногда упоминается как атомная защита или же электронная защита описывает притяжение между электрон и ядро в любом атоме с более чем одним электрон. Эффект экранирования можно определить как уменьшение эффективный ядерный заряд на электронном облаке из-за разницы в силах притяжения электронов в атоме. Это частный случай экранирование электрического поля Этот эффект также имеет некоторое значение во многих проектах в области материаловедения.

Сила на электронную оболочку

Чем шире электронные оболочки находятся в космосе, тем слабее электрическое взаимодействие между электронами и ядром из-за экранирования. В общем, мы можем упорядочить электронные оболочки (s, p, d, f) как таковые

${ Displaystyle S ( mathrm {s})> S ( mathrm {p})> S ( mathrm {d})> S ( mathrm {f})}$,

куда S - сила экранирования, которую данная орбиталь обеспечивает остальным электронам.

Описание

В водород, или любой другой атом в группа 1А из периодическая таблица (те, у кого только один валентный электрон ) сила, действующая на электрон, равна силе электромагнитное притяжение из ядра атома. Однако, когда задействовано больше электронов, каждый электрон (в п^th-ракушка ) испытывает не только электромагнитное притяжение от положительного ядра, но и силы отталкивания от других электронов в оболочках от 1 до п. Это приводит к тому, что результирующая сила, действующая на электроны во внешних оболочках, становится значительно меньшей по величине; следовательно, эти электроны не так сильно связаны с ядром, как электроны, расположенные ближе к ядру. Это явление часто называют эффектом орбитального проникновения. Теория экранирования также помогает объяснить, почему валентной оболочки электроны легче удаляются из атома.

Кроме того, существует экранирующий эффект, возникающий между подуровни в пределах того же основного энергетического уровня. Электрон на s-подуровне способен экранировать электроны на p-подуровне того же основного энергетического уровня. Это из-за сферической формы s-орбитали. Однако обратное неверно; электроны с p-орбитали не могут экранировать электроны на s-орбитали.^[1]

Величину экранирующего эффекта сложно точно рассчитать из-за эффектов от квантовая механика. В качестве приближения можно оценить эффективный ядерный заряд на каждый электрон следующим образом:

${ Displaystyle Z _ { mathrm {eff}} = Z- sigma ,}$

Где Z - количество протонов в ядре и ${ Displaystyle sigma ,}$ - среднее число электронов между ядром и рассматриваемым электроном. ${ Displaystyle sigma ,}$можно найти с помощью квантовой химии и Уравнение Шредингера, или используя Эмпирические формулы Слейтера.

В Спектроскопия резерфордовского обратного рассеяния поправка из-за электронного экранирования изменяет кулоновское отталкивание между налетающим ионом и ядром мишени на больших расстояниях. Это эффект отталкивания, вызванный внутренним электроном на внешний электрон.

Смотрите также

• Атомный номер
• Заряд ядра
• Эффективный ядерный заряд
• Соединение благородных газов
• Стерические эффекты
• Сокращение лантаноидов
• сокращение d-блока (или скандидное сокращение)

Рекомендации

• Л. Браун, Теодор; Х. Юджин ЛеМэй-младший; Брюс Э. Бурстен; Джулия Р. Бердж (2003). Химия: центральная наука (8-е изд.). США: Pearson Education. ISBN  0-13-061142-5. Архивировано из оригинал на 24.07.2011.
• Томас, Дэн (1997-10-09). «Экранирование электронов в атомах от H (Z = 1) до Lw (Z = 103)». Университет Гвельфа. Получено 2018-07-12.
• Питер Аткинс и Лоретта Джонс, Химические принципы: поиски понимания [Различия в экранирующем эффекте]