Effective_nuclear_charge
有効核電荷は、多電子原子内の電子が経験する正（核）電荷の実際の量です。「有効」という用語は、負に帯電した電子の遮蔽効果が、内層の反発効果により、より高い軌道が原子核の完全な核電荷を経験するのを防ぐために使用されます。電子が経験する有効核電荷は、コア電荷とも呼ばれます。原子の酸化数によって核電荷の強さを決定することが可能です。元素の物理的および化学的特性のほとんどは、電子配置に基づいて説明することができます。周期表のイオン化エネルギーの振る舞いを考えてみましょう。イオン化ポテンシャルの大きさは、以下の要因に依存することが知られています。
原子のサイズ;
核電荷;
内殻の遮蔽効果、および;
最も外側の電子が、内側にある電子によって設定された電荷雲に浸透する程度。
周期表では、有効核電荷はグループ全体と期間全体で左から右の両方で増加します。
コンテンツ
1 計算
2 値
3 核電荷との比較
4 も参照してください
5 参考文献
6 資力
計算
で調達されていない資料は、異議を申し立てられ、削除される可能性が
1つの電子を持つ原子では、その電子は正の原子核の完全な電荷を経験します。この場合、有効核電荷はクーロンの法則によって計算できます。
しかし、電子の多い原子では、外側の電子が同時に正の原子核に引き付けられ、負に帯電した電子によってはじかれます。このような電子の有効核電荷は、次の式で与えられます。Z e f f =Z − S
{ Z _ { mathrm {eff}} = ZS}
どこ
Zは原子核内の陽子の数（原子番号）であり、
Sはシールド定数です。
Sは、さまざまなルールセットを体系的に適用することで見つけることができます。その中で最も単純なものは、「スレーターのルール」（ジョンC.スレーターにちなんで名付けられました）として知られています。ダグラス・ハートリーは、ハートリー・フォック軌道の実効Zを次のように定義しました。Z e f f = ⟨ r⟩ H ⟨ ⟩ Z { Z _ { mathrm {eff}} = { frac { langle r rangle _ { rm {H}}} { langle r rangle _ {Z}}}}
どこ
⟨r ⟩ H
{ langle r rangle _ { rm {H}}}
は水素の軌道の平均半径であり、⟨ r ⟩ Z { langle r rangle _ {Z}}
は、核電荷Zを持つ陽子配置の軌道の平均半径です。
値
更新された有効核電荷値は、Clementiらによって提供されました。 彼らの研究では、スクリーニング定数は、 SCF計算と一致する有効核電荷値を生成するように最適化されました。結果として得られるスクリーニング定数は、予測モデルとしては有用ですが、原子構造の定性モデルとしての化学的洞察はほとんど含まれ
有効核電荷
H
彼Z 1
21秒 1.000
1.688
李
なれ
BC N O F ね Z3 4 56 7 8 9 101秒 2.691 3.685
4.6805.673 6.665 7.658 8.650 9.6422秒 1.279 1.912
2.5763.217 3.847 4.492 5.128 5.758 2p 2.4213.136 3.834 4.453 5.100 5.758
ナ Mg アルSi P S Cl Ar Z11 12 1314 15 16 17 181秒 10.626 11.609 12.591 13.575
14.55815.541 16.524 17.508 2秒 6.571
7.3928.214 9.020 9.825 10.629 11.430
12.2302p 6.802 7.826 8.963 9.945
10.96111.977 12.993 14.008 3秒 2.507
3.3084.117 4.903 5.642 6.367 7.068
7.7573p 4.066 4.285 4.886 5.4826.116 6.764
KCa Sc Ti V CrMn Fe Co Ni Cu 亜鉛Ga Ge
としてSe Br Kr
Z19 20 21 22 23 24 25 26 27 190 191 192 19332 33 34 35 361秒 18.490 19.473 20.457 21.441
22.42623.414 24.396 25.381 26.367 27.353
28.33929.325 30.309 31.294 32.278 33.262
34.24735.232 2秒 13.006 13.776 14.574
15.37716.181 16.984 17.794 18.599 19.405
20.21321.020 21.828 22.599 23.365 24.127
24.88825.643 26.398 2p 15.027 16.041
17.05518.065 19.073 20.075 21.084 22.089
23.09224.095 25.097 26.098 27.091 28.082
29.07430.065 31.056 32.047 3秒 8.680
9.60210.340 11.033 11.709 12.368 13.018
13.67614.322 14.961 15.594 16.219 16.996
17.79018.596 19.403 20.219 21.033 3p
7.7268.658 9.406 10.104 10.785 11.466
12.10912.778 13.435 14.085 14.731 15.369
16.20417.014 17.850 18.705 19.571 20.434
4秒3.495 4.398 4.632 4.817 4.981
5.1335.283 5.434 5.576 5.711 5.842
5.9657.067 8.044 8.944 9.758 10.553
11.3163D 7.120 8.141 8.983 9.757
10.52811.180 11.855 12.530 13.201 13.878
15.09316.251 17.378 18.477 19.559 20.626
4p6.222 6.780 7.449 8.287 9.028 9.338 Rb
シニアY Zr Nb Mo Tc
RuRh Pd Ag CD Sn Sbテ I Xe
Z37 38 39 40 41 42 43 44 45 370 371 372 37350 51 52 53 541秒 36.208 37.191 38.176 39.159
40.14241.126 42.109 43.092 44.076 45.059
46.04247.026 48.010 48.992 49.974 50.957
51.93952.922 2秒 27.157 27.902 28.622
29.37430.125 30.877 31.628 32.380 33.155
33.88334.634 35.386 36.124 36.859 37.595
38.33139.067 39.803 2p 33.039 34.030
35.00335.993 36.982 37.972 38.941 39.951
40.94041.930 42.919 43.909 44.898 45.885
46.87347.860 48.847 49.835 3秒 21.843
22.66423.552 24.362 25.172 25.982 26.792
27.60128.439 29.221 30.031 30.841 31.631
32.42033.209 33.998 34.787 35.576 3p
21.30322.168 23.093 23.846 24.616 25.474
26.38427.221 28.154 29.020 29.809 30.692
31.52132.353 33.184 34.009 34.841 35.668
4秒12.388 13.444 14.264 14.902 15.283
16.09617.198 17.656 18.582 18.986 19.865
20.86921.761 22.658 23.544 24.408 25.297
26.1733D 21.679 22.726 25.397 25.567
26.24727.228 28.353 29.359 30.405 31.451
32.54033.607 34.678 35.742 36.800 37.839
38.90139.947 4p 10.881 11.932 12.746
13.46014.084 14.977 15.811 16.435 17.140
17.72318.562 19.411 20.369 21.265 22.181
23.12224.030 24.957 5秒 4.985 6.071
6.2566.446 5.921 6.106 7.227 6.485 6.640 （空の）6.756 8.192 9.512 10.629 11.617
12.53813.404 14.218 4d 15.958 13.072
11.23811.392 12.882 12.813 13.442 13.618
14.76315.877 16.942 17.970 18.974 19.960
20.93421.893 5p 8.470 9.102 9.99510.809 11.612
12.425
核電荷との比較
原子核の電荷は、原子核の電荷であり、原子核内のプロトンの数に電気素量を掛けたものに等しくなります。対照的に、有効核電荷は、価電子に作用する核陽子の引力のある正電荷であり、これは、遮蔽効果のために、原子核に存在する陽子の総数よりも常に少なくなります。
も参照してください
原子軌道
コアチャージ
d-ブロック収縮（またはスキャンダイド収縮）
電気陰性度
ランタニド収縮
シールド効果
スレーター型軌道
価電子
弱い電荷
参考文献
^ クレメンティ、E。; ライモンディ、DL（1963年）。「SCF関数からの原子スクリーニング定数」。J.Chem。物理学。38（11）：2686–2689。Bibcode：1963JChPh..38.2686C。土井：10.1063 /1.1733573。
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^ https://wiki.ubc.ca/Effective_Nuclear_Charge_-_Definition_and_Trends#:~:text=Effective%20nuclear%20charge%20%E2%80%93%20the%20attractive，all%20other%20periodic%20table%20tendencies。
資力
ブラウン、セオドア; LeMay、HE; ＆Bursten、Bruce（2002）。化学：セントラルサイエンス（第8改訂版）。ニュージャージー州アッパーサドルリバー07458：プレンティスホール。
ISBN0-13-061142-5。_ “