Δραστικό πυρηνικό φορτίο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Δραστικό πυρηνικό φορτίο (Ζ*) είναι κατά προσέγγιση το φορτίο του πυρήνα (Ζ) μειωμένο κατά το φορτίο των ηλεκτρονίων των εσωτερικών στιβάδων.

Οι ελκτικές δυνάμεις που ασκούνται στα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας από το φορτίο του πυρήνα (πυρηνικό φορτίο Ζ) ελαττώνονται ως έναν βαθμό, λόγω των απωστικών δυνάμεων που ασκούνται σε αυτά από τα ηλεκτρόνια των εσωτερικών στιβάδων (ενδιάμεσα ηλεκτρόνια).

Το δραστικό πυρηνικό φορτίο (Ζ*) αντιπροσωπεύει το φορτίο του πυρήνα που επιδρά πραγματικά στα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας, λόγω προάσπισής (θωράκισης) τους από τα ηλεκτρόνια των εσωτερικών στιβάδων.

  • Σε μία περίοδο του Π.Π. το δραστικό πυρηνικό φορτίο (Ζ*) αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά.
  • Σε μία ομάδα του Π.Π. το δραστικό πυρηνικό φορτίο (Ζ*) είναι περίπου σταθερό.

Έστω για παράδειγμα τα στοιχεία της IA ομάδας:

3Li: 2, 1, Z* ≈ 3 - 2 = 1.

11Na: 2, 8, 1, Z* ≈ 11 - 10 = 1.

19K: 2, 8, 8, 1, Z* ≈ 19 - 18 = 1.

37Rb: 2, 8, 18, 8, 1, Z* ≈ 37 - 36 = 1.

Το δραστικό πυρηνικό φορτίο (Ζ*) δίνεται από τη σχέση Ζ* = Ζ - s, όπου Ζ είναι ο ατομικός αριθμός (το φορτίο του πυρήνα) και s η σταθερά προάσπισης (ή θωράκισης). Η σταθερά s εκφράζει την ικανότητα ενός ηλεκτρονίου να θωρακίζει ένα άλλο ηλεκτρόνιο που βρίσκεται στο ίδιο ή σε διαφορετικό τροχιακό από την ελκτική δύναμη του πυρήνα. Η σταθερά s υπολογίζεται με ακρίβεια με βάση τους κανόνες του Slater και κατά προσεγγιση είναι ίση με τα ηλεκτρόνια των εσωτερικών στιβάδων.