In vielen Atomen soll jedes Elektron aufgrund der Abschirmung oder Abschirmung durch die anderen Elektronen weniger als die eigentliche Kernladung erfahren. Für jedes Elektron in einem Atom liefern die Slater-Regeln einen Wert für die Abschirmkonstante, die mit σ bezeichnet wird.

Die effektive Kernladung kann definiert werden als die tatsächliche Kernladung (Z) abzüglich des Abschirmungseffekts, der durch die Elektronen verursacht wird, die zwischen dem Kern und dem Valenzelektron angeordnet sind.

Effektive Kernladung, Z * = Z - σ Wobei, Z = Atomzahl, σ = Abschirm- oder Abschirmkonstante.

Zur Berechnung der effektiven Kernladung (Z *) benötigen wir den Wert der Abschirmkonstanten (σ), der mit folgenden Regeln berechnet werden kann.

Schritte

  1. 1 Notieren Sie sich die elektronische Konfiguration des Elements wie unten gezeigt.
    • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
    • Füllen Sie die Elektronen nach dem Aufbauprinzip.
      • Irgendwelche Elektronen rechts von dem interessierenden Elektron tragen nicht zur Abschirmkonstante bei.
      • Die Abschirmkonstante für jede Gruppe wird als Summe der folgenden Beiträge gebildet:
        • Alle anderen Elektronen in der gleichen Gruppe wie das interessierende Elektron schirmen zu einem Ausmaß von 0,35 Kernladungseinheiten außer der 1s-Gruppe ab, wobei das andere Elektron nur 0,30 beiträgt.
        • Wenn die Gruppe vom [s, p] -Typ ist, eine Menge von 0,85 von jeder Elektronen- (n-1) Schale und eine Menge von 1,00 für jedes Elektron von (n-2) und der unteren Schale.
        • Wenn die Gruppe vom Typ [d] oder [f] ist, dann ist ein Betrag von 1,00 für jedes Elektron von allen, die links von diesem Orbital liegen.
  2. 2 Beispielsweise: (a) Berechnen Sie die effektive Kernladung in Stickstoff für 2p-Elektronen.
    • Elektronische Konfiguration- (1s2) (2s2, 2p3).
    • Siebkonstante, 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 Kernladungs- und Abschirmungskonstante, die in 3p-Elektronen in Silizium beobachtet wird.
    • Elektronische Konfiguration- (1s2) (2s2, 2p6) (3s2, 3p2).
    • 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 in Zink für 4s Elektron & für 3d Elektron.
    • Elektronische Konfiguration- (1s2) (2s2, 2p6) (3s2, 3p6) (3d10) (4s2).
    • Für 4s Elektron,
    • σ = (0.35 × 1) + (0.85 × 18) + (1 × 10) = 25.65
    • Z * = Z - = 30 - 25,65 = 4,35
    • Für 3d Elektron,
    • σ = (0.35 × 9) + (1 × 18) = 21.15
    • Z * = Z - σ = 30 - 21,15 = 8,85
  5. 5 (d) Berechnen Sie die effektive Kernladung an einem der 6s-Elektronen in Wolfram. (At. Nr. = 74)
    • Elektronische Konfiguration- (1s2) (2s2, 2p6) (3s2, 3p6) (4s2, 4p6) (3d10) (4f14) (5s2, 5p6) (5d4), (6s2)
    • σ = (0.35 × 1) + (0.85 × 12) + (1 × 60) = 70.55
    • Z * = Z - σ = 74 - 70,55 = 3,45