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Comme vous le savez, dans de nombreux atomes, chaque électron est affecté par une force d'attraction un peu inférieure à la vraie charge du noyau, ce qui est dû à l'effet d'écran exercé par les autres électrons de l'atome. En appliquant la règle de Slater, nous pouvons calculer la constante d'écran, notée par la lettre , pour chaque électron dans l'atome.

La charge effective d'un noyau peut être définie comme la différence entre la charge réelle du noyau (Z) et l'effet écran des électrons tournant entre le noyau et l'électron de valence.

La charge effective du noyau est calculée par la formule Z * = Z - où, Z = numéro atomique, = constante de blindage.

Afin de calculer la charge nucléaire effective (Z *), nous avons besoin de la valeur de la constante d'écran (σ), qui peut être obtenue en utilisant les règles suivantes.

Pas

1. 1 Enregistrez la configuration électronique de l'élément comme indiqué ci-dessous.
   • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
   • Disposez les électrons selon la règle de Klechkovsky.
     • Les électrons à droite de l'électron d'intérêt n'ont aucun effet sur la constante d'écran.
     • La constante de blindage pour chaque groupe est calculée comme la somme des composants suivants :
       • Tous les autres électrons du même groupe avec l'électron qui nous intéresse filtrent 0,35 unité de charge nucléaire. Une exception est le groupe 1s, où un électron n'est compté que pour 0,30.
       • Dans le cas d'un groupe appartenant au type [s, p], prendre 0,85 unité pour chaque électron (n-1) de la couche et 1,00 unité pour chaque électron (n-2) et les couches suivantes.
       • Dans le cas d'un groupe appartenant au type [d] ou [f], prendre 1,00 unité pour chaque électron à gauche de cette orbitale.
2. 2 Par exemple: (a) Calculer la charge nucléaire effective pour 2p dans l'atome d'azote.
   • Configuration électronique - (1s) (2s, 2p).
   • Constante de blindage, = (0,35 × 4) + (0,85 × 2) = 3,10
   • Charge nucléaire effective, Z * = Z - σ = 7 - 3,10 = 3,90
3. 3 (b) Calculez la charge nucléaire effective et la constante d'écran pour un électron 3p dans un atome de silicium.
   • Configuration électronique - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p).
   • σ = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85
   • Z * = Z - = 14 - 9,85 = 4,15
4. 4 (c) Calculez la charge nucléaire effective pour l'électron 4s et pour l'électron 3d dans l'atome de zinc.
   • Configuration électronique - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s).
   • Pour un électron 4s,
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
   • Z * = Z - = 30 - 25,65 = 4,35
   • Pour un électron 3D,
   • σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
   • Z * = Z - = 30 - 21,15 = 8,85
5. 5 (d) Calculer la charge nucléaire effective pour l'un des électrons 6s du tungstène (Numéro atomique = 74)
   • Configuration électronique - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (4s, 4p) (3d) (4f) (5s, 5p) (5d), (6s)
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 12) + (1 × 60) = 70,55
   • Z * = Z - = 74 - 70,55 = 3,45

Conseils

• En savoir plus sur l'effet de blindage, la constante de blindage, la charge nucléaire efficace, la règle de Slater et d'autres quantités chimiques.
• S'il n'y a qu'un seul électron dans l'orbitale, alors il n'y a pas d'effet d'écran. Dans le cas où un atome contient un nombre impair d'électrons, le nombre doit être réduit de un avant de le multiplier par le nombre approprié pour obtenir l'effet de protection réel.

Avertissements

• Bien que toutes ces règles puissent vous sembler intimidantes, écrire la bonne configuration électronique vous aidera à réussir.