Dans de nombreux atomes, on dit que chaque électron subit moins que la charge nucléaire réelle en raison du blindage ou de la projection par les autres électrons. Pour chaque électron dans un atome, les règles de Slater fournissent une valeur pour la constante de filtrage, notée σ.

La charge nucléaire effective peut être définie comme la charge nucléaire réelle (Z) moins l’effet de tamis provoqué par les électrons intervenant entre le noyau et l’électron de valence.

Charge nucléaire efficace, Z * = Z - σ Où, Z = nombre atomique, σ = blindage ou filtrage constant.

Pour calculer la charge nucléaire effective (Z *), nous avons besoin de la valeur de la constante de filtrage (σ) qui peut être calculée en utilisant les règles suivantes.

Pas

  1. 1 Notez la configuration électronique de l'élément comme indiqué ci-dessous.
    • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d)…
    • Remplissez les électrons selon le principe Aufbau.
      • Tous les électrons à droite de l'électron d'intérêt ne contribuent pas à la protection constante.
      • La constante de blindage pour chaque groupe est formée par la somme des contributions suivantes:
        • Tous les autres électrons du même groupe que l'électron d'intérêt protègent jusqu'à 0,35 unité de charge nucléaire sauf le groupe 1, où l'autre électron ne contribue que 0,30.
        • Si le groupe est du type [s, p], une quantité de 0,85 pour chaque enveloppe électronique (n-1) et une quantité de 1,00 pour chaque électron à partir de (n-2) et de la coque inférieure.
        • Si le groupe est du type [d] ou [f] alors une quantité de 1,00 pour chaque électron de tout ce qui est laissé à cette orbitale.
  2. 2 Par exemple: (a) Calculer la charge nucléaire effective en azote pour 2p électron.
    • Configuration électronique- (1s2) (2s2, 2p3).
    • Constante de dépistage, σ = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
    • Charge nucléaire effective, Z * = Z - σ = 7 - 3.10 = 3.90
  3. 3 (b) Calculer la charge nucléaire effective et la constante de criblage observées dans l’électron 3p dans le silicium.
    • Configuration électronique- (1s2) (2s2, 2p6) (3s2, 3p2).
    • σ = (0.35 × 3) + (0.85 × 8) + (1 × 2) = 9.85
    • Z * = Z - σ = 14 - 9,85 = 4,15
  4. 4 c) Calculer la charge nucléaire effective en zinc pour les électrons 4s et pour les électrons 3d.
    • Configuration électronique- (1s2) (2s2, 2p6) (3 s2, 3p6) (3d10) (4s2).
    • Pour électron 4 s,
    • σ = (0.35 × 1) + (0.85 × 18) + (1 × 10) = 25.65
    • Z * = Z - σ = 30 - 25,65 = 4,35
    • Pour électron 3d,
    • σ = (0.35 × 9) + (1 × 18) = 21.15
    • Z * = Z - σ = 30 - 21,15 = 8,85
  5. 5 (d) Calculer la charge nucléaire effective sur l’un des 6 électrons du tungstène. (At. No. = 74)
    • Configuration électronique- (1s2) (2s2, 2p6) (3s2, 3p6) (4s2, 4p6) (3d10) (4f14) (5s25p6) (5d4), (6s2)
    • σ = (0.35 × 1) + (0.85 × 12) + (1 × 60) = 70.55
    • Z * = Z - σ = 74 - 70,55 = 3,45