प्रभावी परमाणु प्रभार की गणना कैसे करें

प्रभावी नाभिकीय आवेश का तात्पर्य a. के सबसे बाहरी (वैलेंस) इलेक्ट्रॉनों द्वारा महसूस किए गए आवेश से है नाभिक को घेरने वाले परिरक्षण इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बाद बहु-इलेक्ट्रॉन परमाणु में लिया जाता है लेखा। आवर्त सारणी पर प्रवृत्ति एक अवधि में बढ़ने और एक समूह में वृद्धि करने की है।

एकल इलेक्ट्रॉन के लिए प्रभावी नाभिकीय आवेश की गणना का सूत्र है:

जेड_{उड़ानों} *=* जेड−रों

• जेड_{उड़ानों} प्रभावी परमाणु प्रभार है, या Z प्रभावी है
• Z नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या है, परमाणु क्रमांक
• S नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व की औसत मात्रा है

प्रभावी परमाणु आवेश की गणना में Z और S मानों को समझना शामिल है। Z परमाणु संख्या है, और S को नाभिक और विचाराधीन इलेक्ट्रॉन के बीच एक इलेक्ट्रॉन क्लाउड परिरक्षण मान निर्धारित करने के लिए स्लेटर के नियमों के उपयोग की आवश्यकता होती है।

उदाहरण समस्या: सोडियम में संयोजकता इलेक्ट्रॉन के लिए प्रभावी नाभिकीय आवेश क्या है?

Z परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या है, और यह नाभिक के धनात्मक आवेश को निर्धारित करता है। परमाणु के नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या को परमाणु क्रमांक भी कहते हैं।

तत्वों की आवर्त सारणी का प्रयोग करते हुए वांछित परमाणु क्रमांक ज्ञात कीजिए। ऊपर के उदाहरण में, सोडियम, प्रतीक Na, का परमाणु क्रमांक 11 है।

निम्नलिखित क्रम और समूहों में तत्व का इलेक्ट्रॉन विन्यास लिखिए:

(1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d), (4f), (5s, 5p), (5d), (5f).. .

याद कीजिए कि संख्याएँ (1, 2, 3. ।) परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के प्रमुख क्वांटम संख्या या ऊर्जा शेल स्तर के अनुरूप होता है, और यह दर्शाता है कि इलेक्ट्रॉन नाभिक से कितनी दूर हैं। अक्षर (s, p, d, f) एक इलेक्ट्रॉन के कक्षक के दिए गए आकार के अनुरूप होते हैं। उदाहरण के लिए, "s" एक गोलाकार कक्षीय आकार है, और "p" एक आकृति 8 जैसा दिखता है।

सोडियम के लिए, इलेक्ट्रॉन विन्यास है (1s²) (2s², २पी⁶) (3s¹).

ऊपर के उदाहरण में, सोडियम में 11 इलेक्ट्रॉन होते हैं: पहले ऊर्जा स्तर (1) में दो इलेक्ट्रॉन, दूसरे ऊर्जा स्तर (2) में आठ इलेक्ट्रॉन और तीसरे ऊर्जा स्तर में एक इलेक्ट्रॉन। 3s. में इलेक्ट्रॉन¹ कक्षीय उदाहरण का फोकस है।

वैज्ञानिक जॉन सी के नाम पर स्लेटर के नियमों का उपयोग करके मूल्य एस की गणना की जा सकती है। स्लेटर जिन्होंने उन्हें विकसित किया। ये नियम प्रत्येक इलेक्ट्रॉन को परिरक्षण मान देते हैं। कर नहीं ब्याज के इलेक्ट्रॉन का मूल्य शामिल करें। निम्नलिखित मान असाइन करें:

1. ब्याज के इलेक्ट्रॉन के दायीं ओर के किसी भी इलेक्ट्रॉन में कोई परिरक्षण मूल्य नहीं होता है।
2. एक ही समूह में इलेक्ट्रॉन (जैसा कि चरण 2 में इलेक्ट्रॉन विन्यास समूह में पाया जाता है) ब्याज के इलेक्ट्रॉन 0.35 परमाणु चार्ज इकाइयों को ढालते हैं।
3. एस या पी इलेक्ट्रॉनों के लिए: प्रमुख क्वांटम संख्या के एक कम मूल्य वाले इलेक्ट्रॉन (ऊर्जा स्तर: 1, 2, 3...) ।) को 0.85 यूनिट परमाणु चार्ज सौंपा गया है। इलेक्ट्रॉनों को दो या दो से अधिक ऊर्जा स्तर निम्न शील्ड 1.00 इकाई मिले।
4. d या f इलेक्ट्रॉनों के लिए: सभी इलेक्ट्रॉन 1.00 इकाई को ढाल देते हैं।

ऊपर के उदाहरण के लिए, Na के उत्तर होंगे:

1. 0; कोई उच्च इलेक्ट्रॉन नहीं हैं (या इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन में दाईं ओर)
2. 0; Na के 3s कक्षक में कोई अन्य इलेक्ट्रॉन नहीं हैं।
3. 8.8; दो गणनाओं की आवश्यकता होती है: पहला, ऊर्जा स्तर 2 शेल में आठ इलेक्ट्रॉन होते हैं, दो s शेल में, और छह p में; 8 × 0.85 = 6.8। साथ ही, 1s. के बाद से² इलेक्ट्रॉन ब्याज के इलेक्ट्रॉन से दो स्तर होते हैं: 2 × 1।
4. 0; कोई d या f इलेक्ट्रॉन नहीं हैं।

स्लेटर के नियमों का उपयोग करके गणना किए गए सभी परिरक्षण शुल्क जोड़ें।

नमूना समस्या में, परिरक्षण मान 8.8 (0 + 0 + 8.8 + 0) के बराबर होता है।

Z और S के मानों को प्रभावी नाभिकीय आवेश सूत्र में रखें:

जेड_{उड़ानों} *=* जेड−रों

ना के लिए उपरोक्त उदाहरण में: 11 - 8.8 = 2.2

3s. का प्रभावी परमाणु प्रभार¹ सोडियम परमाणु में इलेक्ट्रॉन 2.2 है। ध्यान दें कि मान एक शुल्क है और इसमें कोई इकाई नहीं है।