Калькулятор эффективного ядерного заряда

Введение

Калькулятор эффективного ядерного заряда (Z_eff) является важным инструментом для понимания атомной структуры и химического поведения. Эффективный ядерный заряд представляет собой фактический ядерный заряд, испытываемый электронами в многоэлектронном атоме, с учетом экранирующего эффекта других электронов. Эта фундаментальная концепция помогает объяснить периодические тенденции в атомных свойствах, химической связи и спектроскопических характеристиках.

Наш удобный калькулятор эффективного ядерного заряда использует правила Слейтера для предоставления точных значений Z_eff для любого элемента в периодической таблице. Просто введя атомный номер и выбрав интересующий электронный уровень, вы можете мгновенно определить эффективный ядерный заряд, испытываемый электронами на этом уровне.

Понимание эффективного ядерного заряда имеет решающее значение для студентов, преподавателей и исследователей в области химии, физики и материаловедения. Этот калькулятор упрощает сложные вычисления, предоставляя образовательные сведения об атомной структуре и поведении электронов.

Что такое эффективный ядерный заряд?

Эффективный ядерный заряд (Z_eff) представляет собой чистый положительный заряд, испытываемый электроном в многоэлектронном атоме. Хотя ядро содержит протоны с положительными зарядами, равными атомному номеру (Z), электроны не испытывают этот полный ядерный заряд из-за экранирующего эффекта (также называемого экранированием) от других электронов.

Связь между фактическим ядерным зарядом и эффективным ядерным зарядом задается формулой:

$Z_{eff} = Z - S$

Где:

• Z_eff — эффективный ядерный заряд
• Z — атомный номер (число протонов)
• S — экранирующая константа (количество ядерного заряда, экранированного другими электронами)

Эффективный ядерный заряд объясняет многие периодические тенденции, включая:

• Атомный радиус: По мере увеличения Z_eff электроны притягиваются сильнее к ядру, уменьшая атомный радиус
• Энергия ионизации: Более высокий Z_eff означает, что электроны удерживаются более крепко, увеличивая энергию ионизации
• Электронная аффинность: Более высокий Z_eff обычно приводит к более сильному притяжению дополнительных электронов
• Электроотрицательность: Элементы с более высоким Z_eff имеют тенденцию сильнее притягивать совместные электроны

Правила Слейтера для расчета эффективного ядерного заряда

В 1930 году физик Джон Слейтер разработал набор правил для приближенного определения экранирующей константы (S) в многоэлектронных атомах. Эти правила предоставляют систематический метод для оценки эффективного ядерного заряда без необходимости сложных квантово-механических расчетов.

Группировка электронов в правилах Слейтера

Правила Слейтера начинаются с группировки электронов в следующем порядке:

1. (1s)
2. (2s, 2p)
3. (3s, 3p)
4. (3d)
5. (4s, 4p)
6. (4d)
7. (4f)
8. (5s, 5p) ... и так далее

Экранирующие константы согласно правилам Слейтера

Вклад в экранирующую константу от различных групп электронов следует этим правилам:

1. Электроны в группах выше электрона интереса вносят 0,00 в экранирующую константу
2. Электроны в той же группе, что и электрон интереса:
   • Для электронов 1s: другие электроны в группе вносят 0,30 в S
   • Для электронов ns и np: другие электроны в группе вносят 0,35 в S
   • Для электронов nd и nf: другие электроны в группе вносят 0,35 в S
3. Электроны в группах ниже электрона интереса вносят:
   • 0,85 в S за каждого электрона в оболочке (n-1)
   • 1,00 в S за каждого электрона в оболочках ниже (n-1)

Пример расчета

Для атома углерода (Z = 6) с электронной конфигурацией 1s²2s²2p²:

Чтобы найти Z_eff для электрона 2p:

• Группа 1: (1s²) вносит 2 × 0,85 = 1,70 в S
• Группа 2: (2s²2p¹) другие электроны в той же группе вносят 3 × 0,35 = 1,05 в S
• Общая экранирующая константа: S = 1,70 + 1,05 = 2,75
• Эффективный ядерный заряд: Z_eff = 6 - 2,75 = 3,25

Это означает, что электрон 2p в углероде испытывает эффективный ядерный заряд примерно 3,25, а не полный ядерный заряд 6.

Как использовать калькулятор эффективного ядерного заряда

Наш калькулятор упрощает сложный процесс применения правил Слейтера. Следуйте этим шагам, чтобы рассчитать эффективный ядерный заряд для любого элемента:

1. Введите атомный номер (Z): Введите атомный номер элемента, который вас интересует (1-118)
2. Выберите электронную оболочку (n): Выберите главный квантовый номер (оболочку), для которой вы хотите рассчитать эффективный ядерный заряд
3. Просмотрите результат: Калькулятор мгновенно отобразит эффективный ядерный заряд (Z_eff), испытываемый электронами в этой оболочке
4. Изучите визуализацию: Наблюдайте за визуализацией атома, которая показывает ядро и электронные оболочки, с выделенной выбранной оболочкой

Калькулятор автоматически проверяет ваши вводимые данные, чтобы убедиться, что они физически значимы. Например, вы не можете выбрать электронную оболочку, которая не существует для данного элемента.

Понимание результатов

Рассчитанный эффективный ядерный заряд говорит вам о том, насколько сильно электроны в указанной оболочке притягиваются к ядру. Более высокие значения указывают на более сильное притяжение, что, как правило, коррелирует с:

• Меньшим атомным радиусом
• Более высокой энергией ионизации
• Большей электроотрицательностью
• Более сильными способностями к связыванию

Визуализационные функции

Визуализация атома в нашем калькуляторе предоставляет интуитивное представление о:

• Ядре, помеченном атомным номером
• Электронных оболочках в виде концентрических кругов вокруг ядра
• Выделении выбранной оболочки, для которой рассчитывается Z_eff

Эта визуализация помогает создать интуицию о атомной структуре и взаимосвязи между электронными оболочками и ядерным зарядом.

Применения расчетов эффективного ядерного заряда

Понимание эффективного ядерного заряда имеет множество применений в химии, физике и смежных областях:

1. Образовательные приложения

• Обучение периодическим тенденциям: Демонстрация того, почему атомный радиус уменьшается по мере продвижения по периоду и увеличивается вниз по группе
• Объяснение поведения связывания: Иллюстрация того, почему элементы с более высоким эффективным ядерным зарядом образуют более крепкие связи
• Понимание спектроскопии: Помощь студентам в понимании того, почему спектры эмиссии и поглощения варьируются между элементами

2. Научные приложения

• Компьютерная химия: Предоставление начальных параметров для более сложных квантово-механических расчетов
• Материаловедение: Прогнозирование свойств новых материалов на основе атомных характеристик
• Разработка лекарств: Понимание распределения электронов в молекулах для разработки фармацевтических препаратов

3. Практические приложения

• Химическая инженерия: Оптимизация катализаторов на основе электронных свойств элементов
• Проектирование полупроводников: Выбор подходящих легирующих добавок на основе их электронных характеристик
• Технология батарей: Разработка улучшенных материалов для электродов с желаемыми электронными свойствами

Альтернативы

Хотя правила Слейтера предоставляют простой метод для оценки эффективного ядерного заряда, существуют альтернативные подходы:

1. Квантово-механические расчеты: Более точные, но вычислительно интенсивные методы, такие как метод Хартри-Фока или теория функционала плотности (DFT)
2. Эффективные ядерные заряды Клементии-Раймонди: Эмпирически полученные значения на основе экспериментальных данных
3. Zeff из атомных спектров: Определение эффективного ядерного заряда на основе спектроскопических измерений
4. Методы самосогласованного поля: Итеративные подходы, которые одновременно рассчитывают распределения электронов и эффективный ядерный заряд

Каждый метод имеет свои преимущества и ограничения, при этом правила Слейтера предлагают хорошее соотношение между точностью и простотой для образовательных и многих практических целей.

История концепции эффективного ядерного заряда

Концепция эффективного ядерного заряда развивалась вместе с нашим пониманием атомной структуры:

Ранние атомные модели

В начале 20 века ученые, такие как Дж.J. Томсон и Эрнест Резерфорд, установили основную структуру атомов с положительно заряженным ядром, окруженным электронами. Однако эти модели не могли объяснить периодические тенденции в свойствах элементов.

Модель Бора и далее

Модель Нильса Бора 1913 года ввела квантованные орбиты электронов, но все еще рассматривала электроны как независимые частицы. Стало ясно, что взаимодействия между электронами имеют решающее значение для понимания многоэлектронных атомов.

Разработка правил Слейтера

В 1930 году Джон Слейтер опубликовал свою основополагающую статью "Экранирующие константы атомов" в журнале Physical Review. Он ввел набор эмпирических правил для оценки экранирующего эффекта в многоэлектронных атомах, предоставляя практический метод для расчета эффективного ядерного заряда без решения полного уравнения Шредингера.

Современные уточнения

С тех пор, как было опубликовано оригинальное исследование Слейтера, были предложены различные уточнения:

• Значения Клементии-Раймонди (1963): Энрико Клементии и Даниэле Раймонди опубликовали более точные значения Z_eff на основе расчетов Хартри-Фока
• Квантово-механические методы: Разработка вычислительных подходов, которые рассчитывают распределения плотности электронов с увеличивающейся точностью
• Релятивистские эффекты: Признание того, что для тяжелых элементов релятивистские эффекты значительно влияют на эффективный ядерный заряд

Сегодня, хотя существуют более сложные методы, правила Слейтера остаются ценными для образовательных целей и в качестве отправной точки для более сложных расчетов.

Примеры кода для расчета эффективного ядерного заряда

Вот реализации правил Слейтера на различных языках программирования:

1def calculate_effective_nuclear_charge(atomic_number, electron_shell):
2    """
3    Рассчитать эффективный ядерный заряд с использованием правил Слейтера
4    
5    Параметры:
6    atomic_number (int): Атомный номер элемента
7    electron_shell (int): Главный квантовый номер оболочки
8    
9    Возвращает:
10    float: Эффективный ядерный заряд
11    """
12    if atomic_number < 1:
13        raise ValueError("Атомный номер должен быть не менее 1")
14        
15    if electron_shell < 1 or electron_shell > max_shell_for_element(atomic_number):
16        raise ValueError("Недопустимая электронная оболочка для этого элемента")
17    
18    # Рассчитать экранирующую константу с использованием правил Слейтера
19    screening_constant = 0
20    
21    # Упрощенная реализация для общих элементов
22    if electron_shell == 1:  # K оболочка
23        if atomic_number == 1:  # Водород
24            screening_constant = 0
25        elif atomic_number == 2:  # Гелий
26            screening_constant = 0.3
27        else:
28            screening_constant = 0.3 * (atomic_number - 1)
29    elif electron_shell == 2:  # L оболочка
30        if atomic_number <= 4:  # Литий, Бериллий
31            screening_constant = 1.7
32        elif atomic_number <= 10:  # Бор до Неона
33            screening_constant = 1.7 + 0.35 * (atomic_number - 4)
34        else:
35            screening_constant = 3.25 + 0.5 * (atomic_number - 10)
36    
37    # Рассчитать эффективный ядерный заряд
38    effective_charge = atomic_number - screening_constant
39    
40    return effective_charge
41
42def max_shell_for_element(atomic_number):
43    """Определить максимальный номер оболочки для элемента"""
44    if atomic_number < 3:
45        return 1
46    elif atomic_number < 11:
47        return 2
48    elif atomic_number < 19:
49        return 3
50    elif atomic_number < 37:
51        return 4
52    elif atomic_number < 55:
53        return 5
54    elif atomic_number < 87:
55        return 6
56    else:
57        return 7
58

1function calculateEffectiveNuclearCharge(atomicNumber, electronShell) {
2  // Проверка входных данных
3  if (atomicNumber < 1) {
4    throw new Error("Атомный номер должен быть не менее 1");
5  }
6  
7  const maxShell = getMaxShellForElement(atomicNumber);
8  if (electronShell < 1 || electronShell > maxShell) {
9    throw new Error("Недопустимая электронная оболочка для этого элемента");
10  }
11  
12  // Рассчитать экранирующую константу с использованием правил Слейтера
13  let screeningConstant = 0;
14  
15  // Упрощенная реализация для общих элементов
16  if (electronShell === 1) {  // K оболочка
17    if (atomicNumber === 1) {  // Водород
18      screeningConstant = 0;
19    } else if (atomicNumber === 2) {  // Гелий
20      screeningConstant = 0.3;
21    } else {
22      screeningConstant = 0.3 * (atomicNumber - 1);
23    }
24  } else if (electronShell === 2) {  // L оболочка
25    if (atomicNumber <= 4) {  // Литий, Бериллий
26      screeningConstant = 1.7;
27    } else if (atomicNumber <= 10) {  // Бор до Неона
28      screeningConstant = 1.7 + 0.35 * (atomicNumber - 4);
29    } else {
30      screeningConstant = 3.25 + 0.5 * (atomicNumber - 10);
31    }
32  }
33  
34  // Рассчитать эффективный ядерный заряд
35  const effectiveCharge = atomicNumber - screeningConstant;
36  
37  return effectiveCharge;
38}
39
40function getMaxShellForElement(atomicNumber) {
41  if (atomicNumber < 3) return 1;
42  if (atomicNumber < 11) return 2;
43  if (atomicNumber < 19) return 3;
44  if (atomicNumber < 37) return 4;
45  if (atomicNumber < 55) return 5;
46  if (atomicNumber < 87) return 6;
47  return 7;
48}
49

1public class EffectiveNuclearChargeCalculator {
2    public static double calculateEffectiveNuclearCharge(int atomicNumber, int electronShell) {
3        // Проверка входных данных
4        if (atomicNumber < 1) {
5            throw new IllegalArgumentException("Атомный номер должен быть не менее 1");
6        }
7        
8        int maxShell = getMaxShellForElement(atomicNumber);
9        if (electronShell < 1 || electronShell > maxShell) {
10            throw new IllegalArgumentException("Недопустимая электронная оболочка для этого элемента");
11        }
12        
13        // Рассчитать экранирующую константу с использованием правил Слейтера
14        double screeningConstant = 0;
15        
16        // Упрощенная реализация для общих элементов
17        if (electronShell == 1) {  // K оболочка
18            if (atomicNumber == 1) {  // Водород
19                screeningConstant = 0;
20            } else if (atomicNumber == 2) {  // Гелий
21                screeningConstant = 0.3;
22            } else {
23                screeningConstant = 0.3 * (atomicNumber - 1);
24            }
25        } else if (electronShell == 2) {  // L оболочка
26            if (atomicNumber <= 4) {  // Литий, Бериллий
27                screeningConstant = 1.7;
28            } else if (atomicNumber <= 10) {  // Бор до Неона
29                screeningConstant = 1.7 + 0.35 * (atomicNumber - 4);
30            } else {
31                screeningConstant = 3.25 + 0.5 * (atomicNumber - 10);
32            }
33        }
34        
35        // Рассчитать эффективный ядерный заряд
36        double effectiveCharge = atomicNumber - screeningConstant;
37        
38        return effectiveCharge;
39    }
40    
41    private static int getMaxShellForElement(int atomicNumber) {
42        if (atomicNumber < 3) return 1;
43        if (atomicNumber < 11) return 2;
44        if (atomicNumber < 19) return 3;
45        if (atomicNumber < 37) return 4;
46        if (atomicNumber < 55) return 5;
47        if (atomicNumber < 87) return 6;
48        return 7;
49    }
50    
51    public static void main(String[] args) {
52        // Пример: Рассчитать Zeff для электрона 2p в углероде (Z=6)
53        int atomicNumber = 6;
54        int electronShell = 2;
55        double zeff = calculateEffectiveNuclearCharge(atomicNumber, electronShell);
56        System.out.printf("Эффективный ядерный заряд для оболочки %d в элементе %d: %.2f%n", 
57                          electronShell, atomicNumber, zeff);
58    }
59}
60

1' Функция Excel VBA для эффективного ядерного заряда
2Function EffectiveNuclearCharge(atomicNumber As Integer, electronShell As Integer) As Double
3    ' Проверка входных данных
4    If atomicNumber < 1 Then
5        EffectiveNuclearCharge = CVErr(xlErrValue)
6        Exit Function
7    End If
8    
9    Dim maxShell As Integer
10    maxShell = MaxShellForElement(atomicNumber)
11    
12    If electronShell < 1 Or electronShell > maxShell Then
13        EffectiveNuclearCharge = CVErr(xlErrValue)
14        Exit Function
15    End If
16    
17    ' Рассчитать экранирующую константу с использованием правил Слейтера
18    Dim screeningConstant As Double
19    screeningConstant = 0
20    
21    ' Упрощенная реализация для общих элементов
22    If electronShell = 1 Then  ' K оболочка
23        If atomicNumber = 1 Then  ' Водород
24            screeningConstant = 0
25        ElseIf atomicNumber = 2 Then  ' Гелий
26            screeningConstant = 0.3
27        Else
28            screeningConstant = 0.3 * (atomicNumber - 1)
29        End If
30    ElseIf electronShell = 2 Then  ' L оболочка
31        If atomicNumber <= 4 Then  ' Литий, Бериллий
32            screeningConstant = 1.7
33        ElseIf atomicNumber <= 10 Then  ' Бор до Неона
34            screeningConstant = 1.7 + 0.35 * (atomicNumber - 4)
35        Else
36            screeningConstant = 3.25 + 0.5 * (atomicNumber - 10)
37        End If
38    End If
39    
40    ' Рассчитать эффективный ядерный заряд
41    EffectiveNuclearCharge = atomicNumber - screeningConstant
42End Function
43
44Function MaxShellForElement(atomicNumber As Integer) As Integer
45    If atomicNumber < 3 Then
46        MaxShellForElement = 1
47    ElseIf atomicNumber < 11 Then
48        MaxShellForElement = 2
49    ElseIf atomicNumber < 19 Then
50        MaxShellForElement = 3
51    ElseIf atomicNumber < 37 Then
52        MaxShellForElement = 4
53    ElseIf atomicNumber < 55 Then
54        MaxShellForElement = 5
55    ElseIf atomicNumber < 87 Then
56        MaxShellForElement = 6
57    Else
58        MaxShellForElement = 7
59    End If
60End Function
61

1#include <iostream>
2#include <stdexcept>
3#include <cmath>
4
5// Получить максимальный номер оболочки для элемента
6int getMaxShellForElement(int atomicNumber) {
7    if (atomicNumber < 3) return 1;
8    if (atomicNumber < 11) return 2;
9    if (atomicNumber < 19) return 3;
10    if (atomicNumber < 37) return 4;
11    if (atomicNumber < 55) return 5;
12    if (atomicNumber < 87) return 6;
13    return 7;
14}
15
16// Рассчитать эффективный ядерный заряд с использованием правил Слейтера
17double calculateEffectiveNuclearCharge(int atomicNumber, int electronShell) {
18    // Проверка входных данных
19    if (atomicNumber < 1) {
20        throw std::invalid_argument("Атомный номер должен быть не менее 1");
21    }
22    
23    int maxShell = getMaxShellForElement(atomicNumber);
24    if (electronShell < 1 || electronShell > maxShell) {
25        throw std::invalid_argument("Недопустимая электронная оболочка для этого элемента");
26    }
27    
28    // Рассчитать экранирующую константу с использованием правил Слейтера
29    double screeningConstant = 0.0;
30    
31    // Упрощенная реализация для общих элементов
32    if (electronShell == 1) {  // K оболочка
33        if (atomicNumber == 1) {  // Водород
34            screeningConstant = 0.0;
35        } else if (atomicNumber == 2) {  // Гелий
36            screeningConstant = 0.3;
37        } else {
38            screeningConstant = 0.3 * (atomicNumber - 1);
39        }
40    } else if (electronShell == 2) {  // L оболочка
41        if (atomicNumber <= 4) {  // Литий, Бериллий
42            screeningConstant = 1.7;
43        } else if (atomicNumber <= 10) {  // Бор до Неона
44            screeningConstant = 1.7 + 0.35 * (atomicNumber - 4);
45        } else {
46            screeningConstant = 3.25 + 0.5 * (atomicNumber - 10);
47        }
48    }
49    
50    // Рассчитать эффективный ядерный заряд
51    double effectiveCharge = atomicNumber - screeningConstant;
52    
53    return effectiveCharge;
54}
55
56int main() {
57    try {
58        // Пример: Рассчитать Zeff для электрона 2p в углероде (Z=6)
59        int atomicNumber = 6;
60        int electronShell = 2;
61        double zeff = calculateEffectiveNuclearCharge(atomicNumber, electronShell);
62        std::cout << "Эффективный ядерный заряд для оболочки " << electronShell 
63                  << " в элементе " << atomicNumber << ": " << zeff << std::endl;
64    } catch (const std::exception& e) {
65        std::cerr << "Ошибка: " << e.what() << std::endl;
66        return 1;
67    }
68    
69    return 0;
70}
71

Особые случаи и соображения

Переходные металлы и d-орбитали

Для переходных металлов с частично заполненными d-орбиталями правила Слейтера требуют особого внимания. d-электроны менее эффективны в экранировании, чем s и p электроны, что приводит к более высоким эффективным ядерным зарядам, чем можно было бы ожидать на основе простого подсчета электронов.

Тяжелые элементы и релятивистские эффекты

Для элементов с атомными номерами больше примерно 70 релятивистские эффекты становятся значительными. Эти эффекты заставляют внутренние электроны двигаться быстрее и вращаться ближе к ядру, изменяя их эффективность экранирования. Наш калькулятор применяет соответствующие коррекции для этих элементов.

Ионы

Для ионов (атомов, которые потеряли или приобрели электроны) расчет эффективного ядерного заряда должен учитывать измененную электронную конфигурацию:

• Катионы (положительно заряженные ионы): С меньшим количеством электронов экранирование уменьшается, что приводит к более высокому эффективному ядерному заряду для оставшихся электронов
• Анионы (отрицательно заряженные ионы): С увеличением числа электронов экранирование увеличивается, что приводит к более низкому эффективному ядерному заряду

Возбужденные состояния

Калькулятор предполагает конфигурации электронов в основном состоянии. Для атомов в возбужденных состояниях (где электроны были переведены на более высокие энергетические уровни) эффективный ядерный заряд будет отличаться от рассчитанных значений.

Часто задаваемые вопросы

Что такое эффективный ядерный заряд?

Эффективный ядерный заряд (Z_eff) — это чистый положительный заряд, испытываемый электроном в многоэлектронном атоме после учета экранирующего эффекта других электронов. Он рассчитывается как фактический ядерный заряд (атомный номер) минус экранирующая константа.

Почему эффективный ядерный заряд важен?

Эффективный ядерный заряд объясняет многие периодические тенденции в свойствах элементов, включая атомный радиус, энергию ионизации, электронную аффинность и электроотрицательность. Это фундаментальная концепция для понимания атомной структуры и химической связи.

Насколько точны правила Слейтера?

Правила Слейтера предоставляют хорошие приближения для эффективного ядерного заряда, особенно для элементов главной группы. Для переходных металлов, лантаноидов и актиноидов приближения менее точны, но все же полезны для качественного понимания. Более точные значения требуют квантово-механических расчетов.

Как эффективный ядерный заряд изменяется в периодической таблице?

Эффективный ядерный заряд, как правило, увеличивается слева направо по периоду из-за увеличения ядерного заряда с минимальным дополнительным экранированием. Обычно он уменьшается вниз по группе, так как добавляются новые оболочки, увеличивая расстояние между внешними электронами и ядром.

Может ли эффективный ядерный заряд быть отрицательным?

Нет, эффективный ядерный заряд не может быть отрицательным. Экранирующая константа (S) всегда меньше атомного номера (Z), что гарантирует, что Z_eff остается положительным.

Как эффективный ядерный заряд влияет на атомный радиус?

Более высокий эффективный ядерный заряд притягивает электроны сильнее к ядру, что приводит к уменьшению атомных радиусов. Это объясняет, почему атомный радиус, как правило, уменьшается по мере продвижения по периоду и увеличивается вниз по группе в периодической таблице.

Почему валентные электроны испытывают разные эффективные ядерные заряды, чем ядро?

Ядерные электроны (находящиеся в внутренних оболочках) экранируют валентные электроны от полного ядерного заряда. Валентные электроны, как правило, испытывают более низкие эффективные ядерные заряды, чем ядро, потому что они находятся дальше от ядра и испытывают большее экранирование.

Как эффективный ядерный заряд соотносится с энергией ионизации?

Более высокий эффективный ядерный заряд означает, что электроны удерживаются более крепко к ядру, что требует больше энергии для их удаления. Это приводит к более высоким энергиям ионизации для элементов с большими эффективными ядерными зарядами.

Можно ли измерить эффективный ядерный заряд экспериментально?

Эффективный ядерный заряд не может быть непосредственно измерен, но может быть выведен из экспериментальных данных, таких как атомные спектры, энергии ионизации и измерения поглощения рентгеновских лучей.

Как эффективный ядерный заряд влияет на химическую связь?

Элементы с более высокими эффективными ядерными зарядами, как правило, сильнее притягивают совместные электроны в химических связях, что приводит к более высокой электроотрицательности и большей склонности образовывать ионные или полярные ковалентные связи.

Ссылки

1. Слейтер, Дж. С. (1930). "Экранирующие константы атомов". Физический обзор. 36 (1): 57–64. doi:10.1103/PhysRev.36.57

2. Клементии, Э.; Раймонди, Д.Л. (1963). "Экранирующие константы атомов от SCF функций". Журнал химической физики. 38 (11): 2686–2689. doi:10.1063/1.1733573

3. Левин, И.Н. (2013). Квантовая химия (7-е изд.). Pearson. ISBN 978-0321803450

4. Аткинс, П.; де Паула, Дж. (2014). Физическая химия Аткинса (10-е изд.). Oxford University Press. ISBN 978-0199697403

5. Хаускрофт, С.Е.; Шарп, А.Г. (2018). Неорганическая химия (5-е изд.). Pearson. ISBN 978-1292134147

6. Коттон, Ф.А.; Уилкинсон, Г.; Мурилло, К.А.; Бочман, М. (1999). Расширенная неорганическая химия (6-е изд.). Wiley. ISBN 978-0471199571

7. Мисслер, Г.Л.; Фишер, П. Дж.; Тарр, Д.А. (2014). Неорганическая химия (5-е изд.). Pearson. ISBN 978-0321811059

8. "Эффективный ядерный заряд." Chemistry LibreTexts, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Electronic_Structure_of_Atoms_and_Molecules/Electronic_Configurations/Effective_Nuclear_Charge

9. "Правила Слейтера." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://ru.wikipedia.org/wiki/Слейтер_(правила)

10. "Периодические тенденции." Khan Academy, https://www.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:atomic-structure-and-properties/x2eef969c74e0d802:periodic-trends/a/periodic-trends-and-coulombs-law

Попробуйте наш калькулятор эффективного ядерного заряда сегодня

Наш удобный калькулятор упрощает определение эффективного ядерного заряда для любого элемента и электронной оболочки. Просто введите атомный номер, выберите интересующую оболочку и мгновенно получите результат. Интерактивная визуализация помогает создать интуицию о атомной структуре и поведении электронов.

Будь вы студентом, изучающим периодические тенденции, преподавателем, обучающим атомной структуре, или исследователем, которому нужны быстрые оценки эффективного ядерного заряда, наш калькулятор предоставляет необходимую информацию в ясном и доступном формате.

Начните исследовать эффективный ядерный заряд и его влияние на атомные свойства и химическое поведение сегодня!