شحنة نووية فعالة

شحنة النواة الفعالة

هي صافي الشحنة الموجبة في الذرة متعددة الإلكترونات , تسمى بالفعالة لأنها تؤثر على الإلكترونات الخارجية ويمكن تحديد قوة الشحنة النووية بالنظر إلى عدد الأكسدة للذرة يمكن حسابها من قانون كولوم .

وبشكل عام الإلكترونات الخارجية للذرة تنجذب إلى الشحنة الإيجابية للنواة وتصطدم بشحنة الإلكترون السالبة , الشحنة النووية الفعالة في مثل هذا الإلكترون تعطى

Z_eff = Z − S

حيث Z عدد البروتونات في النواة

S متوسط عدد الإلكترونات بين النواة والإلكترونات .ويمكن حسابها بتطبيق مجموعة قواعد مختلفة , أبسطها Slater's rules , كذلك Douglas Hartree قام بتعريف العدد الذري الفعال المداري Hartree–Fock

$Z_{\mbox{eff}}={\frac {<r>_{\mbox{H}}}{<r>_{\mbox{Z}}}}$

عندما <r>_H نصف القطر المداري ذرة الهيدروجين

<r>_Zنصف القطر المداري للإلكترونات الموزعة بالنسبة لشحنة النواة Z
ملاحظة : يمكن كتابة Z_eff على الصورة *Z

مثال

بالنظر إلى كاتيون الصوديوم وأنيون الفلورين وذرة النيون المتعادلة, لكل منه 10 الكترونات و إلكترونين غير متكافئين (للمدار 1s) و لكن شحنة النواة الفعالة مختلف لاختلاف العدد الذري

$Z_{\mbox{eff}}(F^{\mbox{-}})=9-2=+7$

$Z_{\mbox{eff}}(Ne)=10-2=+8$

$Z_{\mbox{eff}}(Na^{\mbox{+}})=11-2=+9$

لذا , بماأن شحنة النواة الفعالة لأنيون الفلورين هي الأصغر فإن نصف القطر الذري لها أكبر من نصف قطر النيون والصوديوم .

شاهد أيضا

• مدارات
• كهربائية