Isi
Muatan nuklir yang efektif mengacu pada muatan yang dirasakan oleh elektron terluar (valensi) dari atom multi-elektron setelah memperhitungkan jumlah elektron pelindung yang mengelilingi nukleus. Rumus untuk menghitung muatan nuklir efektif untuk satu elektron adalah "Zeff = Z - S ", di mana Zeff adalah muatan nuklir yang efektif, Z adalah jumlah proton dalam inti, dan S adalah jumlah rata-rata kerapatan elektron antara inti dan elektron yang Anda selesaikan.
Sebagai contoh, Anda dapat menggunakan rumus ini untuk menemukan muatan nuklir efektif untuk sebuah elektron dalam litium, khususnya elektron "2s".
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Perhitungan untuk muatan nuklir efektif adalah Zeff = Z - S. Zeff adalah muatan efektif, Z adalah nomor atom, dan S adalah nilai muatan dari Aturan Slaters.
Tentukan nilai Z. Z adalah jumlah proton dalam inti atom, yang menentukan muatan positif inti. Jumlah proton dalam inti atom juga dikenal sebagai nomor atom, yang dapat ditemukan pada tabel periodik unsur.
Dalam contoh tersebut, nilai Z untuk lithium adalah 3.
Temukan nilai S dengan menggunakan Aturan Slaters, yang memberikan nilai numerik untuk konsep muatan nuklir yang efektif. Ini dapat dicapai dengan menuliskan konfigurasi elektron elemen dalam urutan dan pengelompokan berikut: (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), ( 5s, 5p), (5d), (5f), dll. Angka-angka dalam konfigurasi ini sesuai dengan tingkat kulit elektron dalam atom (seberapa jauh elektron dari inti) dan huruf-huruf sesuai dengan bentuk yang diberikan dari orbit elektron. Dalam istilah yang disederhanakan, "s" adalah bentuk orbital berbentuk bola, "p" menyerupai gambar 8 dengan dua lobus, "d" menyerupai gambar 8 dengan donat di sekitar tengah, dan "f" menyerupai dua angka 8 yang saling membagi dua .
Dalam contoh ini, lithium memiliki tiga elektron dan konfigurasi elektronnya terlihat seperti ini: (1s) 2, (2s) 1, artinya ada dua elektron pada level kulit pertama, keduanya dengan bentuk orbital bola, dan satu elektron (fokus dari contoh ini) pada level shell kedua, juga dengan bentuk bulat.
Tetapkan nilai pada elektron sesuai dengan level kulit dan bentuk orbitnya. Elektron dalam orbit "s" atau "p" dalam cangkang yang sama dengan elektron yang Anda pecahkan berkontribusi 0,35, elektron dalam orbital "s" atau "p" dalam cangkang satu tingkat energi yang lebih rendah berkontribusi 0,85, dan elektron dalam suatu Orbital "s" atau "p" di kulit memiliki dua tingkat energi dan berkontribusi lebih rendah 1. Elektron dalam orbital "d" atau "f" di kulit yang sama dengan elektron yang Anda hitung berkontribusi 0,35, dan elektron dalam huruf "d" atau "f" orbital di semua tingkat energi yang lebih rendah berkontribusi 1. Elektron dalam kulit lebih tinggi dari elektron yang pemecahannya tidak berkontribusi pada perisai.
Dalam contoh tersebut, ada dua elektron dalam cangkang yang satu tingkat energinya lebih rendah dari cangkang elektron yang Anda pecahkan, dan keduanya memiliki orbital "s". Menurut Slaters Rules, kedua elektron ini masing-masing berkontribusi 0,85. Jangan sertakan nilai untuk elektron yang Anda pecahkan.
Hitung nilai S dengan menambahkan bersama angka yang Anda tetapkan untuk setiap elektron menggunakan Aturan Slaters.
Sebagai contoh kita, S sama dengan .85 + .85, atau 1.7 (jumlah nilai dari dua elektron dihitung)
Kurangi S dari Z untuk menemukan muatan nuklir yang efektif, Zeff.
Dalam contoh menggunakan atom litium, Z sama dengan 3 (jumlah atom litium) dan S sama dengan 1,7. Dengan mengubah variabel dalam rumus ke nilai yang benar untuk contoh, itu menjadi Zeff = 3 - 1.7. Nilai Zeff (dan dengan demikian muatan inti efektif elektron 2s dalam atom litium) adalah 1.3.