Stínící efekt - Shielding effect

Tento nukleární fyzika nebo atomová fyzika –Vztahující se článek je pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to.

Tento článek obsahuje a seznam doporučení, související čtení nebo externí odkazy, ale jeho zdroje zůstávají nejasné, protože mu chybí vložené citace. Prosím pomozte zlepšit tento článek představuji přesnější citace. (Července 2018) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

The stínící efekt někdy označované jako atomové stínění nebo stínění elektronů popisuje přitažlivost mezi elektron a jádro v jakémkoli atomu s více než jedním elektron. Efekt stínění lze definovat jako snížení efektivní jaderný náboj na elektronovém mraku, dueto rozdíl v přitažlivých silách na elektrony v atomu. Jedná se o speciální případ stínění elektrického pole Tento efekt má také určitý význam v mnoha projektech v materiálových vědách.

Síla na elektronový obal

Čím širší je elektronové skořápky jsou ve vesmíru, slabší je elektrická interakce mezi elektrony a jádrem v důsledku screeningu. Obecně můžeme elektronové skořápky (s, p, d, f) objednat jako takové

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

kde S je síla stínění, kterou daný orbitál poskytuje zbytku elektronů.

Popis

v vodík nebo jakýkoli jiný atom v skupina 1A z periodická tabulka (ti, kteří mají pouze jednu valenční elektron ), síla na elektron je stejně velká jako elektromagnetická přitažlivost z jádra atomu. Pokud je však zapojeno více elektronů, každý elektron (v n^th-skořápka ) zažívá nejen elektromagnetickou přitažlivost z pozitivního jádra, ale také odpudivé síly z jiných elektronů ve skořápkách od 1 do n. To způsobí, že čistá síla na elektrony ve vnějších skořápkách bude výrazně menší; proto tyto elektrony nejsou tak silně navázané na jádro jako elektrony blíže k jádru. Tento jev se často označuje jako efekt orbitální penetrace. Teorie stínění také přispívá k vysvětlení, proč valenční skořápka elektrony jsou snadněji odstraněny z atomu.

Mezi nimi je také efekt stínění podúrovně ve stejné hlavní energetické úrovni. Elektron v podúrovni s je schopen chránit elektrony v podúrovni p stejné základní energetické úrovně. Je to kvůli sférickému tvaru s-orbitálu. Opak však není pravdivý; elektrony z p-orbitálu nemohou chránit elektrony v s-orbitálu.^[1]

Velikost efektu stínění je obtížné přesně vypočítat kvůli účinkům z kvantová mechanika. Jako aproximaci můžeme odhadnout efektivní jaderný náboj na každém elektronu následujícím způsobem:

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

Kde Z je počet protonů v jádru a ${ displaystyle sigma ,}$ je průměrný počet elektronů mezi jádrem a dotyčným elektronem. ${ displaystyle sigma ,}$lze nalézt pomocí kvantové chemie a Schrödingerova rovnice, nebo pomocí Slaterovy empirické vzorce.

v Rutherfordova zpětná rozptylová spektroskopie korekce způsobená skríninkem elektronů modifikuje Coulombovo odpuzování mezi dopadajícím iontem a cílovým jádrem na velké vzdálenosti. Je to odpudivý účinek způsobený vnitřním elektronem na vnějším elektronu.

Viz také

• Protonové číslo
• Základní náboj
• Efektivní jaderný náboj
• Sloučenina vzácného plynu
• Sterické účinky
• Lanthanidová kontrakce
• kontrakce d-bloku (nebo skandální kontrakce)

Reference

• L. Brown, Theodore; H. Eugene LeMay ml .; Bruce E. Bursten; Julia R. Burdge (2003). Chemistry: The Central Science (8. vydání). USA: Pearson Education. ISBN  0-13-061142-5. Archivovány od originál dne 2011-07-24.
• Thomas, Dan (10.10.1997). "Stínění elektronů v atomech od H (Z = 1) do Lw (Z = 103)". University of Guelph. Citováno 2018-07-12.
• Peter Atkins & Loretta Jones, Chemické principy: hledání vhledu [Variace efektu stínění]