Faktorer som påverkar Zeff:
* Antal kärnelektroner: Ju fler kärnelektroner finns, desto större är skärmningseffekten, vilket resulterar i en lägre zeff.
* Principal kvantantal (n) för valenselektron: Elektroner i högre energinivåer (större N) upplever en svagare zeff eftersom de är längre från kärnan och skyddas mer effektivt av kärnelektronerna.
* Elektronkonfiguration: Elektroner i underskal med högre azimutalt kvantantal (L) är skyddade mer effektivt, vilket resulterar i en lägre Zeff.
Beräkning av Zeff:
Zeff kan uppskattas med Slaters regler, som ger en uppsättning empiriska konstanter för att redogöra för skärmningseffekten.
Konsekvenser av Zeff:
* atomradie: Högre Zeff leder till en mindre atomradie när valenselektronerna dras närmare kärnan.
* joniseringsenergi: Högre Zeff leder till en högre joniseringsenergi eftersom den kräver mer energi för att ta bort en valenselektron.
* Elektronegativitet: Högre Zeff leder till högre elektronegativitet eftersom atomen har en starkare attraktion för elektroner.
* kemisk reaktivitet: Zeff spelar en viktig roll för att bestämma den kemiska reaktiviteten hos ett element.
Exempel:
Tänk natrium (Na), som har 11 protoner (z =11) och en elektronisk konfiguration av 1S²2S²2P⁶3S¹. Valenselektronen i 3S -orbitalen upplever en zeff på cirka +1 på grund av den skärmande effekten av de 10 kärnelektronerna.
Sammanfattningsvis är den effektiva kärnkraftsladdningen av valenselektroner en nyckelfaktor som påverkar olika atom- och kemiska egenskaper.
