Inhalt

• Schritte
• Tipps
• Warnungen

Wie Sie wissen, wird jedes Elektron in vielen Atomen von einer Anziehungskraft beeinflusst, die etwas geringer ist als die wahre Ladung des Kerns, was auf die Wirkung der Abschirmung durch andere Elektronen des Atoms zurückzuführen ist. Durch Anwendung der Slater-Regel können wir für jedes Elektron im Atom die Abschirmkonstante, die mit dem Buchstaben σ bezeichnet wird, berechnen.

Die effektive Ladung eines Kerns kann als Differenz zwischen der wahren Ladung des Kerns (Z) und der Abschirmwirkung der zwischen Kern und Valenzelektron rotierenden Elektronen definiert werden.

Die effektive Ladung des Kerns berechnet sich nach der Formel Z * = Z - wobei Z = Ordnungszahl, σ = Abschirmkonstante.

Um die effektive Kernladung (Z *) zu berechnen, benötigen wir den Wert der Abschirmkonstante (σ), die man nach folgenden Regeln erhält.

Schritte

1. 1 Notieren Sie die elektronische Konfiguration des Artikels wie unten gezeigt.
   • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
   • Ordne die Elektronen nach der Klechkovsky-Regel an.
     • Alle Elektronen rechts vom interessierenden Elektron haben keinen Einfluss auf die Abschirmkonstante.
     • Die Schirmungskonstante für jede Gruppe berechnet sich als Summe der folgenden Komponenten:
       • Alle anderen Elektronen derselben Gruppe mit dem für uns interessierenden Elektron schirmen 0,35 Kernladungseinheiten ab. Eine Ausnahme ist die 1s-Gruppe, bei der ein Elektron nur als 0,30 gezählt wird.
       • Im Fall einer Gruppe vom Typ [s, p] nehmen Sie 0,85 Einheiten für jedes Elektron (n-1) der Schale und 1,00 Einheiten für jedes Elektron (n-2) und die folgenden Schalen.
       • Im Fall einer Gruppe vom Typ [d] oder [f] nehmen Sie 1,00 Einheiten für jedes Elektron links von diesem Orbital.
2. 2 Beispielsweise: (a) Berechnen Sie die effektive Kernladung für 2p im Stickstoffatom.
   • Elektronische Konfiguration - (1s) (2s, 2p).
   • Schirmungskonstante, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
   • Effektive Kernladung, Z * = Z - σ = 7 - 3,10 = 3,90
3. 3 (b) Berechnen Sie die effektive Kernladung und die Abschirmungskonstante für ein 3p-Elektron in einem Siliziumatom.
   • Elektronische Konfiguration - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p).
   • σ = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85
   • Z * = Z - = 14 - 9,85 = 4,15
4. 4 (c) Berechnen Sie die effektive Kernladung für das 4s-Elektron und für das 3d-Elektron im Zinkatom.
   • Elektronische Konfiguration - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s).
   • Für ein 4s-Elektron gilt:
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
   • Z * = Z - = 30 - 25,65 = 4,35
   • Für ein 3D-Elektron gilt:
   • σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
   • Z * = Z - = 30 - 21,15 = 8,85
5. 5 (d) Berechnen Sie die effektive Kernladung für eines der 6s-Elektronen von Wolfram (Ordnungszahl = 74)
   • Elektronische Konfiguration - (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 - = 74 - 70,55 = 3,45

Tipps

• Lesen Sie mehr über die Abschirmwirkung, die Abschirmkonstante, die effektive Kernladung, die Slater-Regel und andere chemische Größen.
• Befindet sich nur ein Elektron im Orbital, gibt es keinen Abschirmeffekt. Falls ein Atom eine ungerade Anzahl von Elektronen enthält, muss diese Zahl um eins reduziert werden, bevor Sie sie mit der entsprechenden Zahl multiplizieren, um den tatsächlichen Abschirmeffekt zu erhalten.

Warnungen

• Auch wenn Ihnen all diese Regeln abschreckend erscheinen mögen, wird Ihnen das Schreiben der richtigen elektronischen Konfiguration zum Erfolg verhelfen.