Jaki jest skuteczny ładunek jądrowy?
Skuteczny ładunek jądrowy jest przyciągającą siłą protonów w jądrze atomu na elektronu po uwzględnieniu siły odpychającej elektronów atomu. Wartość numeryczna tego ładunku znajduje się poprzez prostą formułę matematyczną, Z (Efektywne) = Z-S, gdzie Z jest ładunkiem dodatnim, a S jest liczbą elektronów w w pełni zajętych orbitalach. W atomach neutralnych skuteczny ładunek jądrowy jest równy liczbie elektronów na najbardziej zewnętrznym orbicie, które nazywane są elektronami walencyjnymi.
W atomach wszystkie protony mają ładunek dodatni jeden. Atom odróżnia się od innych atomów przez liczbę protonów, chociaż liczba neutronów może różnić się między różnymi atomami tego samego typu, a niektóre atomy tego samego typu mogą mieć jony z większą lub mniejszą liczbą elektronów na orbicie. Całkowity dodatni ładunek atomu to liczba jego protonów, która jest również liczbą atomową atomu, jak pokazano w okresowej tabeli pierwiastków. Pierwszy krok w determinowaniuEfektywnym ładunkiem jądrowym atomu jest określenie całkowitego ładunku dodatnim, które można osiągnąć poprzez sprawdzenie liczby atomowej atomu.
Elektrony są przyciągane w kierunku jądra atomu i znajdują się w orbitalach, które wypełniają się przewidywalny sposób. Pierwszy orbital może zawierać tylko dwa elektrony. Kolejne orbitale zawierają osiem elektronów po pełnym. W normalnych okolicznościach oraz w celu znalezienia skutecznego ładunku jądrowego atomu, elektrony będą zajmować najbliższą orbitę do jądra, które mogą.
W pełni zajęte orbitale przeciwdziałają tej samej ilości ładunku dodatnim, ponieważ zawierają ładunek ujemny. Na przykład atom z 12 protonami i 12 elektronami, który jest neutralnym atomem, straci 2 ładunek dodatni z w pełni zajętego pierwszego orbity i 8 ładunku dodatni od drugiego. Pozostałe dwa elektrony na trzecim orbicie nie wpływająSkuteczna ładunek jądrowy OM, który w tym przypadku wynosiłby 12 minus 10 lub 2.
W większości przypadków uproszczone równanie jest wystarczające do odkrycia skutecznego ładunku jądrowego atomu. Bardziej złożone wersje równania uwzględniają niewielki ładunek ujemny elektronów walencyjnych, który jest uważany za znikomy w większości celów. Jony będą miały również skuteczny ładunek jądrowy, który nieznacznie odbiega od standardowego równania, ponieważ dodanie dodatkowego elektronu do zewnętrznego orbity sprawi, że będzie nieco mniej dodatnia, a utrata elektronu zwiększy pozytywne przyciąganie atomu.