![Specific Heat Capacity Problems & Calculations - Chemistry Tutorial - Calorimetry](https://i.ytimg.com/vi/ePm_N6RgLfk/hqdefault.jpg)
Indhold
Som du ved, påvirkes hver elektron i mange atomer af en attraktionskraft, der er noget mindre end kernens sande ladning, hvilket skyldes effekten af screeningen, der udøves af andre elektroner i atomet. Ved at anvende Slaters regel kan vi beregne screeningskonstanten, angivet med bogstavet σ, for hver elektron i atomet.
Den effektive ladning af en kerne kan defineres som forskellen mellem den sande ladning af kernen (Z) og screeningseffekten af elektroner, der roterer mellem kernen og valenselektronet.
Den effektive ladning af kernen beregnes med formlen Z * = Z - σ hvor, Z = atomnummer, σ = screeningskonstant.
For at beregne den effektive atomladning (Z *) har vi brug for værdien af screeningskonstanten (σ), som kan opnås ved hjælp af følgende regler.
Trin
1 Optag elementets elektroniske konfiguration som vist nedenfor.
- (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
- Arranger elektronerne i henhold til Klechkovsky -reglen.
- Enhver elektron til højre for elektronen af interesse har ingen effekt på screeningskonstanten.
- Afskærmningskonstanten for hver gruppe beregnes som summen af følgende komponenter:
- Alle andre elektroner i samme gruppe med elektronen af interesse for os screener 0,35 nukleare ladningsenheder. En undtagelse er 1'er -gruppen, hvor en elektron kun tælles som 0,30.
- I tilfælde af en gruppe, der tilhører [s, p] typen, skal du tage 0,85 enheder for hver elektron (n-1) af skallen og 1,00 enhed for hver elektron (n-2) og de følgende skaller.
- I tilfælde af en gruppe, der tilhører [d] eller [f] typen, skal du tage 1,00 enhed for hver elektron til venstre for denne orbital.
2 For eksempel: (a) Beregn den effektive kerneladning for 2p i nitrogenatomet.
- Elektronisk konfiguration - (1s) (2s, 2p).
- Afskærmningskonstant, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
- Effektiv atomladning, Z * = Z - σ = 7 - 3.10 = 3.90
3 (b) Beregn den effektive atomladning og screeningskonstant for en 3p elektron i et siliciumatom.
- Elektronisk konfiguration - (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 (c) Beregn den effektive atomladning for 4'er -elektronen og for 3d -elektronen i zinkatomet.
- Elektronisk konfiguration - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s).
- For en 4s elektron,
- σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
- Z * = Z - σ = 30 - 25,65 = 4,35
- For en 3d elektron,
- σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
- Z * = Z - σ = 30 - 21,15 = 8,85
- 5
(d) Beregn den effektive atomladning for en af 6s elektronerne af wolfram (atomnummer = 74)
- Elektronisk 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 - σ = 74 - 70,55 = 3,45
Tips
- Læs mere om afskærmningseffekten, afskærmning konstant, effektiv atomladning, Slaters regel og andre kemiske mængder.
- Hvis der kun er en elektron i kredsløbet, er der ingen screeningseffekt. Hvis et atom indeholder et ulige antal elektroner, skal antallet reduceres med en, før du multiplicerer det med det passende tal for at få den faktiske afskærmningseffekt.
Advarsler
- Selvom alle disse regler kan virke skræmmende for dig, hjælper det dig med at skrive den korrekte elektroniske konfiguration.