ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ | ಸ್ಲೇಟರ್ನ ನಿಯಮಗಳಿಂದ Zeff ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್: ಸ್ಲೇಟರ್ನ ನಿಯಮಗಳಿಂದ Zeff ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ

ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು

ಒಂದು ಸಹಸಂಯೋಜಕ ಬಂಧದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಇಂಗಾಲವಿಂತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲದಿಂದ ಎಳೆಯುವ ಕಾರಣ ಏನೆಂದು ಯೋಚಿಸಿದ್ದೀರಾ? ಉತ್ತರ ಇದೆ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ (Z_eff)—ಬಹು-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಅನುಭವಿಸುವ ನಿವ್ವಳ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್. ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ 8 ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ಹೊರಮೈಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಒಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಆಂಶಿಕ ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಕಾರಣ ಪೂರ್ಣ +8 ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಸ್ಲೇಟರ್‌ನ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಓಗನೆಸನ್ (ಅಣು ಸಂಖ್ಯೆ 1-118) ನಡುವಿನ ಯಾವುದೇ ಮೂಲಕಕ್ಕೆ Z_eff ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕವಚದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅನುಭವಿಸುವ ವಾಸ್ತವಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ನೋಡಲು ಒಂದು ಅಣು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಮೂದಿಸಿ.

ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಶಕ್ತಿ ಇಲ್ಲಿ ಇದೆ: ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆ ಅಣು ವ್ಯಾಸ ಒಂದು ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಯಾಕೆ ಆಯನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಯಾಕೆ ಮೂಲಕಗಳು ನಿರ್ಧಿಷ್ಟ ಬಗೆಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರ ಬೋಧಿಸುವಾಗ, Z_eff ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳಿಗೆ ಆವರ್ತ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಬೇಗ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ—ಇದು ಅಮೂರ್ಥ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಬಲ್ಲ ಭವಿಷ್ಯಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಭಾವಿ ಪರಮಾಣು ಆವೇಶ ಎಂದರೇನು?

ಒಂದು ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಒಂದು ಕಿಚ್ಚಿನ ಥಿಯೇಟರ್ ಎಂದು ಯೋಚಿಸಿ. ನೀವು ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿ (ಹೊರಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್) ಇದ್ದರೆ, ವೇದಿಕೆ (ಕೇಂದ್ರಕ) ನಿಮಗೆ ಮುಂಭಾಗದ ಜನರಿಂದ (ಆಂತರಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್) ಆಂಶಿಕವಾಗಿ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟಂತೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಇದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್.

ಪ್ರಭಾವಿ ಪರಮಾಣು ಆವೇಶ (Z_eff) ಈ ಘಟನೆಯನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಅನುಭವಿಸುವ ನಿವಳ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶ. ಸೋಡಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ 11 ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿವೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಹೊರಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೇವಲ ಸುಮಾರು 2.5 Z_eff ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಆಂತರಿಕ 10 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣು ಆವೇಶದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತವೆ.

ಸೂತ್ರ ಸರಳವಾಗಿದೆ:

$Z_{eff} = Z - S$

ಎಲ್ಲಿ:

• Z_eff = ಪ್ರಭಾವಿ ಪರಮಾಣು ಆವೇಶ
• Z = ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ (ಒಟ್ಟು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು)
• S = ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ (ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ತಡೆಯಲ್ಪಟ್ಟ ಆವೇಶ)

ರಾಸಾಯನಿಕ ವರ್ತನೆಗಾಗಿ Z_eff ಏಕೆ ಮಹತ್ವಪೂರ್ಣ

ಈ ಒಂದು ಮೌಲ್ಯವು ಬಹು ಪರಮಾಣು ಗುಣಗಳನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ:

• ಪರಮಾಣು ತ್ರಿಜ್ಯ: ಹೆಚ್ಚಿನ Z_eff ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹತ್ತಿರ ಎಳೆಯುತ್ತದೆ, ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಕಿರಿದಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಫ್ಲೋರಿನ್ (Z_eff ≈ 5.2 ವ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ) ಲಿಥಿಯಂ (Z_eff ≈ 1.3) ಗಿಂತ ಬಹಳ ಕಿರಿದಾಗಿದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಲ್ಲದಿದ್ದರೂ.

• ಆಯನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ: ಬಲವಾದ ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಣೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆಯಲು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಪೀರಿಯಡ್ 2 ರ ಮೊದಲ ಆಯನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿ - ನೀವು Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದನ್ನು ನೋಡಿ.

• ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ: ಹೆಚ್ಚಿನ Z_eff ಹೊಂದಿರುವ ಅಣುಗಳು ಬಂಧಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಸೆಯುತ್ತವೆ. ಕ್ಲೋರಿನ್ (Z_eff ≈ 6.1) HCl ನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.

• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕೃತಿ: ಹೆಚ್ಚಿನ Z_eff ಅಥವಾ ಅಧಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸಲು ಅಣು ಬಲವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿ ಅನಿಯನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದಾನ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಲೈಬ್ರೆಟೆಕ್ಸ್ ಪ್ರಕಾರ, ಪ್ರಭಾವಿ ಪರಮಾಣು ಆವೇಶವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಪೀರಿಯಾಡಿಕ್ ಟೇಬಲ್ ಅಚ್ಚಿನಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಬಂಧ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಅತ್ಯಂತ ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸ್ಲೇಟರ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ನಿಯಮಗಳು

ಜಾನ್ ಸಿ. ಸ್ಲೇಟರ್ 1930ರಲ್ಲಿ ರಸಾಯನ ತಜ್ಞರಿಗೆ ಒಂದು ಅಮೂಲ್ಯ ಉಡುಗೊರೆಯನ್ನು ನೀಡಿದರು: ಶ್ರೋಡಿಂಗರ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಗೆಹರಿಸದೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಒಂದು ವಿಧಾನ. ಅವರ ನಿಯಮಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ (S) ಅನ್ನು ಅನುಮಾನಿಸುತ್ತವೆ, ಅಧಿಕಾಂಶ ರಸಾಯನ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತಾ ಕ್ವಾಂಟಂ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ.

ಹಂತ 1: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಷೆಲ್ ಮತ್ತು ಸಬ್-ಷೆಲ್ ಪ್ರಕಾರ ವಿಂಗಡಿಸಿ

ಸ್ಲೇಟರ್ನ ವಿಧಾನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧಿಷ್ಟ ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:

1. (1s)
2. (2s, 2p) — ಗಮನಿಸಿ ಎಂದರೆ s ಮತ್ತು p ಒಂದೇ ಷೆಲ್ನಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಇರುತ್ತವೆ
3. (3s, 3p)
4. (3d) — d ಆರ್ಬಿಟಲ್ಗಳಿಗೆ ಸ್ವಂತ ಗುಂಪು
5. (4s, 4p)
6. (4d)
7. (4f) — f ಆರ್ಬಿಟಲ್ಗಳೂ ಬೇರೆಯಾಗಿ ಇರುತ್ತವೆ
8. (5s, 5p) ಮುಂತಾದವು...

2s ಅನ್ನು 2p ಜೊತೆಗೆ ಗುಂಪು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ 3d ಅನ್ನು ಬೇರೆಯಾಗಿ ಇಡಲಾಗಿದೆ ಏಕೆ? ಸ್ಲೇಟರ್ ಗಮನಿಸಿದರು ಎಂದರೆ ಒಂದೇ ಷೆಲ್ನಲ್ಲಿ s ಮತ್ತು p ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳು ಸಮಾನ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕಡೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ d ಮತ್ತು f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಹೊರಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ಅವು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ಶೀಲ್ಡ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

(ಉಳಿದ ಅನುವಾದ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ...)

ಈ ಝೆಫ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಹೇಗೆ ಬಳಸಬೇಕು

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಮೂರು ವೇಗವಾದ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ:

1. ಅಣು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು (Z) ನಮೂದಿಸಿ: 1 (ಹೈಡ್ರೋಜನ್) ಮೊದಲ 118 (ಓಗನೆಸನ್) ವರೆಗಿನ ಯಾವುದೇ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಟೈಪ್ ಮಾಡಿ. ಖಚಿತವಾಗಿ ಗೊತ್ತಿಲ್ಲವೇ? ನಿಮ್ಮ ಅಣು ಪರಿವರ್ತಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅನ್ನು ಹುಡುಕಿ.

2. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಷೆಲ್ (n) ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿ: ನೀವು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತಿರುವ ಷೆಲ್ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿ—n=1 ಅಂತರ್ಭಾಗದ K ಷೆಲ್ಗಾಗಿ, n=2 L ಷೆಲ್ಗಾಗಿ, ಮೊದಲಾದಂತೆ. ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ನಿಮ್ಮ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದ ಅಣುವಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಮಾನ್ಯ ಷೆಲ್ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

3. ನಿಮ್ಮ Z_eff ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಓದಿ: ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತಕ್ಷಣವೇ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಆ ಷೆಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಮಾನ್ಯೀಕರಣ ಸೇರಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲದ ಷೆಲ್ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. Z=11 (ಸೋಡಿಯಂ) ನಮೂದಿಸಿ ಮತ್ತು n=3 ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿ—ನೀವು ನೋಡಿ ಸೋಡಿಯಂನ ಹೊರಗಿನ M ಷೆಲ್ ಅದರ ಆಂತರಿಕ ಷೆಲ್ಗಳಿಗಿಂತ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ Z_eff ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸೋಡಿಯಂ ಅದರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ನಿಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಅರ್ಥ

ಹೆಚ್ಚಿನ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲದಿಂದ ಹಿಡಿಯುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ಮುನ್ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ:

• ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳು — ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹತ್ತಿರ ಎಳೆಯುತ್ತವೆ
• ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ — ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆಯಲು ಕಷ್ಟ
• ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಋಣಾತ್ಮಕತೆ — ಬಂಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಬಲವಾದ ಎಳೆ
• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಶೀಲ — ಆದರೆ ಗ್ರಹಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಶೀಲ

ಫ್ಲೋರಿನ್ (Z_eff ≈ 5.2 ವ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ) ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಂ (Z_eff ≈ 2.5) ಅನ್ನು ಹೋಲಿಸಿ. ಫ್ಲೋರಿನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸಲು ಹೊಂಚು ಹಾಕುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಂ ಅದರ ಸಡಿಲವಾಗಿ ಹಿಡಿಯಲ್ಪಟ್ಟ ವ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಿದ್ಧ. Z_eff ವ್ಯತ್ಯಾಸವು NaF ಸಹಜವಾಗಿ ರೂಪಿಸಲ್ಪಡುವ ಕಾರಣವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಸೋಡಿಯಂ ಫ್ಲೋರಿನ್ ಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರಮಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರಯೋಗ

ಅಣು ಚಿತ್ರ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ:

• ಅಣು ಸಂಖ್ಯೆಯ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್
• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಷೆಲ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಕೇಂದ್ರ ವೃತ್ತಗಳು
• Z_eff ಅನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡಲಾಗಿರುವ ಷೆಲ್

ಕ್ವಾಂಟಂ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡಲಾಗಿರುವ ಷೆಲ್ ಸ್ಥಾನ ಬದಲಾಗುವುದನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಿ. ಹೊರಗಿನ ಷೆಲ್ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಆಂತರಿಕ ಷೆಲ್ಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪರಮಾಣು ಆವೇಶದ ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನ್ವಯಗಳು

ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರ ಶಿಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನೆ

ಪರಿವರ್ತನಾ ಕೋಷ್ಟಕದ ಎಡದಿಂದ ಬಲಕ್ಕೆ ಪರಮಾಣು ತ್ರಿಜ್ಯ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವ ಕಾರಣ ವಿವರಿಸಿದಾಗ, ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳಿಗಾಗಿ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತೇನೆ. ಅವರಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ (Z_eff ≈ 3.25) ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕಿಂತ (Z_eff ≈ 4.45) ವ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಬಲವಾಗಿ ಎಳೆಯುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು, ಇದರಿಂದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

ಗಣಕ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕಾಗಿ, Z_eff ಹಾರ್ಟ್ರೀ-ಫಾಕ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಿಗೆ ಆರಂಭಿಕ ನಿಯಮಾಂಕಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ವಿಧಾನಗಳಿರುವಾಗ, ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳು ಸಮಂಜಸ ಆರಂಭಿಕ ಅಂಕಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಪುನರಾವರ್ತಕ ಕ್ವಾಂಟಂ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಆಲ್ಗೋರಿದಂಗಳ ಸಮಯವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಗ್ರಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಉತ್ಪ್ರೇರಕ

ಉತ್ಪ್ರೇರಕ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪರಮಾಣು ಆವೇಶ ಲೋಹ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಎಷ್ಟು ಬಲವಾಗಿ ಹಿಡಿಯುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಡಿ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಮಧ್ಯಮ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳಿರುವ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಗುಂಪಿನ ಲೋಹಗಳು ಸಮತೋಲನ ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ—ಅವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಹಳ ಬಲವಾಗಿ ಹಿಡಿಯುವುದಿಲ್ಲ, ಇದರಿಂದ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ಉತ್ಪ್ರೇರಕ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದೇ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ರೋಡಿಯಂ, ಪ್ಯಾಲಾಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಅವುಗಳ ವೆಚ್ಚ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೂ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗಳಲ್ಲಿ ಆಧಿಪತ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ.

ಅರ್ಧವಾಹಕ ಡೋಪಂಟ್ಗಳನ್ನು Z_eff ಪರಿಗಣನೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಫಾಸ್ಫರಸ್ (ಹೆಚ್ಚಿನ Z_eff) n-ಪ್ರಕಾರದ ಅರ್ಧವಾಹಕಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಅಧಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಸಡಿಲವಾಗಿ ಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬೋರಾನ್ (ಕಡಿಮೆ Z_eff) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಆತುರದಿಂದ ಸ್ವೀಕರಿಸಿ p-ಪ್ರಕಾರ ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.

ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ

X-ಕಿರಣ ಅವಶೋಷಣ ಅಂಚುಗಳು ಕೋರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. X-ಕಿರಣ ಫೋಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (XPS) ನಲ್ಲಿ, ಬಂಧನ ಶಕ್ತಿಗಳು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪರಮಾಣು ಆವೇಶಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ, ಇದರಿಂದ ರಸಾಯನಿಗಳಿಗೆ ಆಮ್ಲೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಮ್ಲೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಿರುವ ಲೋಹಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ Z_eff ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧನ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಣುಶಕ್ತಿ ಚಾರ್ಜ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಕ್ಕಾಗಿ ಪರ್ಯಾಯ ವಿಧಾನಗಳು

ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳಿಗೆ ಮಿತಿಗಳಿವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಇನ್ನೇನಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೋಡೋಣ:

ಕ್ಲೆಮೆಂಟಿ-ರೈಮೊಂಡಿ ಮೌಲ್ಯಗಳು (1963)

ಹಾರ್ಟ್ರೀ-ಫಾಕ್ ಸ್ವಯಂ-ಸಾಂಗತ್ಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿರುವ ಈ ಎಂಪಿರಿಕಲ್ ಅನುಕೂಲಿಸಲಾಗಿರುವ ಮೌಲ್ಯಗಳು, ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ Z_eff ಅಂಕಿಅಂಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಲೇಟರ್ ಕಾರ್ಬನ್ ನ 2p ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ Z_eff = 3.25 ಎಂದು ಭವಿಷ್ಯವಾಣಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕ್ಲೆಮೆಂಟಿ-ರೈಮೊಂಡಿ 3.14 ಕೊಡುತ್ತದೆ—ಪ್ರಯೋಗಿಕ ಅವಲೋಕನಗಳಿಗೆ ಹತ್ತಿರ. ಬದಲಾವಣೆ? ನೀವು ಬೇಗ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಲುಕ್ಅಪ್ ಕೋಷ್ಟಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಾಂಟಂ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿಧಾನಗಳು

ಘನತಾ ಫಲಕ ಸಿದ್ಧಾಂತ (DFT) ಮತ್ತು ಕೂಪಲ್ಡ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ವಿಧಾನಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಘನತಾ ವಿತರಣೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ವಿಧಾನಗಳು ಸಂಕ್ರಮಣ ಲೋಹಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾಗಿವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳ ನಿಖರತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವು ಗಣಕ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಗಳನ್ನು Gaussian ಅಥವಾ ORCA ಅಗತ್ಯಪಡಿಸುತ್ತವೆ.

ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ನಿರ್ಧಾರ

X-ರೇ ಫೋಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಇಂಥ ತಂತ್ರಗಳು ಬಂಧನ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತವೆ, ಇವು Z_eff ಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗಿಕ ವಿಧಾನವು ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಅದಕ್ಕೆ ದುಬಾರಿ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳ ಅಗತ್ಯ ಮತ್ತು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳ ಕಡಿಮೆ ಪಡೆ

ಸ್ಲೇಟರ್ ವಿಧಾನವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡುತ್ತದೆ:

• ಸಂಕ್ರಮಣ ಲೋಹಗಳು ಅಧಿಕ ಭಾಗಶಃ ಭರಿಸಿದ d-ಕಕ್ಷೆಗಳೊಂದಿಗೆ
• ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅಕ್ಟಿನೈಡ್ಗಳು ಎಲ್ಲಿ f-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ
• ಭಾರೀ ಮೂಲಕಗಳು (Z > 70) ಅಲ್ಲಿ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪ್ರಭಾವಗಳು ಮಹತ್ವಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ

ಈ ಸಂದರ್ಭಗಳಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಷ್ಟು ಸಂಶೋಧಿತ ವಿಧಾನಗಳ ಅಥವಾ ಎಂಪಿರಿಕಲ್ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳು ಮುಖ್ಯ ಗುಂಪಿನ ಮೂಲಕಗಳಲ್ಲಿ (ಗುಂಪು 1, 2, 13-18) ಉತ್ಕೃಷ್ಟವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಸಮಂಜಸ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ಅವು ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ.

Z_eff ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳ ಐತಿಹಾಸಿಕ ವಿಕಾಸ

ಅಣುಗಳ ವರ್ತನೆಯ ರಹಸ್ಯ ಆರಂಭಿಕ 20ನೇ ಶತಮಾನದ ಭೌತಿಕ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳನ್ನು ಗಾಬರಿಗೊಳಿಸಿತ್ತು. ರಧರ್ಫರ್ಡ್ ನ ಅಣು ಮಾದರಿ (1911) ಮತ್ತು ಬೋರ್ ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಕ್ಷೆಗಳು (1913) ಮೂಲಭೂತ ಅಣು ಘಟನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದವು, ಆದರೆ ಯಾವುದೂ ಸೋಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನ್ ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಭಿನ್ನ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲಿಲ್ಲ.

ಜಾನ್ ಸಿ. ಸ್ಲೇಟರ್ 1930 ರಲ್ಲಿ ಫಿಜಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂ ನಲ್ಲಿ "ಅಣು ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳ" ಪೇಪರ್ ನಲ್ಲಿ ಈ ವ್ಯಾವಹಾರಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಬಗೆಹರಿಸಿದರು. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಣುವಿಗೂ ಶ್ರೋಡಿಂಗರ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಗೆಹರಿಸುವ ಬದಲಿಗೆ - ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗಣಕ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ - ಅವರು ವಿಭವಿಸಿದ ಅಣು ವರ್ತನೆಯ ಆಧಾರದ ಅನುಭವಿಕ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು. ಅವರ ಒಳನೋಟ: ವಿವಿಧ ಷಟ್ಕೋಣಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ಗೆ ಪ್ರಮಾಣಿಕವಾಗಿ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ.

ಸುಧಾರಣೆಗಳು ಹಲವಾರು ದಶಕಗಳ ನಂತರ ಬಂದವು. ಕ್ಲೆಮೆಂಟಿ ಮತ್ತು ರೈಮೊಂಡಿ 1963 ರಲ್ಲಿ ಆರಂಭಿಕ ಗಣಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂಶೋಧಿಸಿ, ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ಫಿಜಿಕ್ಸ್ ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರವಾದ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳ ಕೋಷ್ಟಕಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಆಧುನಿಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ರಸಾಯನ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಈಗ ಪ್ರಭಾವಿ ಅಣು ಆವೇಶವನ್ನು ಯಾವುದೇ ನಿಖರತೆಯಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಲ್ಲದು, ಆದರೆ ಸ್ಲೇಟರ್ ನ ಸರಳ ವಿಧಾನ ಇಂದೂ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬೋಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಅಚ್ಚಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅರಿವನ್ನು ಬೆಳೆಸುತ್ತದೆ.

ಕೋಡ್ ಉದಾಹರಣೆಗಳ: ಪ್ರಭಾವಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಹೇಗೆ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬೇಕು

ಪ್ರಭಾವಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಹೇಗೆ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು ಕಲಿಯಿರಿ. ವಿವಿಧ ಪ್rogramಮಿಂಗ್ ಭಾಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ನೋಡಿ:

[ಉಳಿದ ಅನುವಾದ ಇದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ...]

Z_eff ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ವಿಶೇಷ ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ ಅಂಶಗಳು

ಸಂಕ್ರಮಣ ಲೋಹಗಳ ಸವಾಲುಗಳು

d-ಕಕ್ಷೆಗಳು ವಿಚಿತ್ರ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಕಬ್ಬಿಣ (Fe, Z=26) ನಲ್ಲಿ, 3d ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಚ್ಚರಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ Z_eff ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ d-ಕಕ್ಷೆಗಳು s-ಕಕ್ಷೆಗಳಷ್ಟು ಕೇಂದ್ರಕಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಸಂಕ್ರಮಣ ಲೋಹಗಳು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಆಕ್ಸೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಕಾರಣ—ಅವರ d-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ಅವರ s-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುವ, ಬಹು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ನಷ್ಟ ಸಂರಚನೆಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ.

ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳು ಸಮಂಜಸ ಅಂಕಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ ಆದರೆ d-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ Z_eff ಅನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಅಂಕಣ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸಂಕ್ರಮಣ ಲೋಹಗಳ ನಿಖರ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ, ಕ್ಲೆಮೆಂಟಿ-ರೈಮೊಂಡಿ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಗಣಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ.

ಭಾರೀ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪ್ರಭಾವಗಳು

ಸುಮಾರು Z=70 (ಯಟ್ಟರ್ಬಿಯಂ) ಮೇಲೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪ್ರಭಾವಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕಾಗಿರುವ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಪಾದರಸ ಕೊಠಡಿ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಇರುವ ಕಾರಣ ಆಂಶಿಕವಾಗಿ ಅದರ 6s ಕಕ್ಷೆಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಂಕೋಚನ Z_eff ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ, ಮೂಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲಿನ ಹಿಡಿತವನ್ನು ಬಲಪಡಿಸಿ ಮಾಲಿಕ ಬಂಧನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಚಿನ್ನದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣವೂ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪ್ರಭಾವಗಳಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಂಕ್ರಮಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿ ಬಂದಿದೆ.

ನಮ್ಮ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಮಾಂತರಗಳನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಸೇರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಭಾರೀ ಅಣುಗಳಿಗೆ, Z_eff ಅಂಕಣಗಳ ನಿಖರತೆ ಕಡಿಮೆ ಇರಲಿದೆ.

ಯಾನಗಳಿಗೆ Z_eff ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ

ಯಾನಗಳಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ:

• ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು (Na⁺, Ca²⁺): ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಅರ್ಥ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್. ಉಳಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ Z_eff ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ, ಇದೇ ಕಾರಣಕ್ಕೆ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಅವರ ನಿರ್ಮಲ ಅಣುಗಳಿಗಿಂತ ಸಣ್ಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸೋಡಿಯಂನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ತೆಗೆಯುವುದು ಉಳಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ Z_eff ಅನ್ನು ಭಾರೀ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

• ಅನಯಾನ್‌ಗಳು (Cl^-, O^2-): ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ಹೆಚ್ಚಿಸಿ, ಹೊರಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ Z_eff ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ವಿಸ್ತರಣೆಯೇ ಅನಯಾನ್‌ಗಳು ಅವರ ನಿರ್ಮಲ ಅಣುಗಳಿಗಿಂತ ದೊಡ್ಡವಾಗಿರುವ ಕಾರಣ.

ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿ ಅಂಕಣ

ಈ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆಗಳನ್ನು ಅಂಕಣ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉತ್ತೇಜಿತ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಸೋಡಿಯಂನ ಹಳದಿ D-ಸಾಲಿನ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯಂತಹ 3p→3s ಸಂಕ್ರಮಣ), ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಅನುಭವಿಸಿ, ವಿಭಿನ್ನ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಸ್ಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಣು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.

ಅಕಸ್ಮಾತ್ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು

ಪ್ರಭಾವಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಎಂದರೇನು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೇಗೆ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು?

ಪ್ರಭಾವಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ (Z_eff) ಬಹು-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಅನುಭವಿಸುವ ನಿವ್ವಳ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿದೆ. ಆಂತರಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಆಂಶಿಕವಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ತಡೆಯುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹೊರಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪೂರ್ಣ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಭಾವಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು, Z_eff = Z - S ಬಳಸಿ, ಇಲ್ಲಿ Z ಅಣು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಮತ್ತು S ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ S ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ, ಅವರ ಕಕ್ಷಾ ಸ್ಥಾನಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ. ಈ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

[ಉಳಿದ ಅನುವಾದವನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಿ...]

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಓದುವಿಕೆ

1. ಸ್ಲೇಟರ್, ಜೆ.ಸಿ. (1930). "ಅಣು ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳು". ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂ. 36 (1): 57–64. — ಸ್ಲೇಟರ್ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದ ಮೂಲ ಲೇಖನ.

2. ಕ್ಲೆಮೆಂಟಿ, ಇ.; ರೈಮೊಂಡಿ, ಡಿ.ಎಲ್. (1963). "ಎಸ್‌ಸಿಎಫ್ ಫಂಕ್ಷನ್‌ಗಳಿಂದ ಅಣು ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳು". ಕೆಮಿಕಲ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಜರ್ನಲ್. 38 (11): 2686–2689. — ಹಾರ್ಟ್ರೀ-ಫಾಕ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಿಂದ ಸಂಶೋಧಿಸಿದ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳು.

3. "ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ಅಣು ಆವೇಶ". ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಲೈಬ್ರೆಟೆಕ್ಸ್ಟ್. — Z_eff ಮತ್ತು ಆವರ್ತಕ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳ ಬಗ್ಗೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಸಂಪನ್ಮೂಲ.

4. ಲೆವಿನ್, ಐ.ಎನ್. (2013). ಕ್ವಾಂಟಂ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರ (7ನೇ ಆವೃತ್ತಿ). ಪೀಯರ್ಸನ್. ISBN 978-0321803450. — ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಸ್ನಾತಕೋತ್ತರ ಮಟ್ಟದ ಕ್ವಾಂಟಂ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರ ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕ.

5. ಅಟ್ಕಿನ್ಸ್, ಪಿ.; ಡೆ ಪಾಲಾ, ಜೆ. (2014). ಅಟ್ಕಿನ್ಸ್ ಭೌತಿಕ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರ (10ನೇ ಆವೃತ್ತಿ). ಆಕ್ಸ್ಫರ್ಡ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಪ್ರೆಸ್. ISBN 978-0199697403. — Z_eff ಚರ್ಚೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಮಾನ್ಯ ಭೌತಿಕ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರ ಸಂದರ್ಭ.

ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಕಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ

ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಸ್ಲೇಟರ್ನ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಎಲ್ಲಾ ಮೂಲಕಗಳಿಗೆ (ಅಣು ಸಂಖ್ಯೆ 1-118) ತಕ್ಷಣ Z_eff ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಾಪನೆ, ಸೈನ್ ಅಪ್ ಇಲ್ಲ—ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೋಡಲು ಕೇವಲ ಅಣು ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಷೆಲ್ ನಮೂದಿಸಿ.

ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಸ್ಮೃತಿಯಿಂದ ಭವಿಷ್ಯವಾಣಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ನಿಮ್ಮ ಹೋಮ್ ವರ್ಕ್, ಸಂಶೋಧನೆ ಅಥವಾ ಬೋಧನಾ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ Z_eff ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕಲಿಸಿ. ವಿಜುವಲ್ ಅಣು ಆಕೃತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಆವರ್ತಕ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಅಂತರ್ಜ್ಞಾನ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಯಾವುದೇ ಮೂಲಕದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕಲಿಸಲು ಮೇಲಿನ ಅಣು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಮೂದಿಸಿ.