効果的な核電荷とは何ですか?
有効な核電荷は、原子の電子の反発力が因数分解された後、電子上の原子核の陽子の魅力的な力です。この電荷の数値は、単純な数学式z(有効)= z-sで見られます。zは正電荷であり、Sは完全に占有された軌道の電子の数です。中性原子では、有効な核電荷は、原子価電子と呼ばれる最も外側の軌道の電子の数に等しくなります。
原子では、陽子はすべて1つの正電荷を持っています。原子は、中性子の数は同じタイプの異なる原子間で変化する可能性があり、同じタイプの原子の一部が軌道に電子が多いか少ないイオンを持っている場合がありますが、原子は他の原子とそれが持っている陽子の数によって区別されます。原子の総正電荷はその陽子の数であり、これは元素の周期表に示されている原子の原子数でもあります。決定の最初のステップ原子の効果的な核電荷は、総正電荷を決定することです。これは、原子の原子数を調べることで達成できます。
電子は原子の核に向かって描画され、予測可能な方法で満たされる軌道にあります。最初の軌道には2つの電子のみを含めることができます。後続の軌道はそれぞれ、満たされたときに8つの電子を含みます。通常の状況では、原子の効果的な核電荷を見つける目的のために、電子はできる限り核に最も近い軌道を占有します。
完全に占有された軌道には、負電荷が含まれているのと同じ量の正電荷に対抗します。たとえば、中性原子である12個の陽子と12個の電子を備えた原子は、完全に占有された最初の軌道から2個の正電荷と2番目の軌道から8ポジティブ電荷を失います。 3番目の軌道の他の2つの電子は、OMの効果的な核電荷は、この場合は12マイナス10または2になります。
ほとんどの場合、単純化された方程式は、原子の効果的な核電荷を発見するのに十分です。方程式のより複雑なバージョンは、ほとんどの目的では無視できると考えられている価電子電子の小さな負電荷を考慮しています。また、イオンは、外側軌道に余分な電子を添加すると正の陽性が少なくなり、電子の損失が原子の正の引力を増加させるため、標準方程式からわずかに逸脱する効果的な核電荷もあります。