بارموثر هسته

[کانون شیمی گرگان]

بار موثر هسته در واقع نیروی جاذبه ای است که هسته بر الکترون مورد نظر اعمال می کند ، می دانیم که در عناصر واقع در یک تناوب از جدول از چپ به راست بار موثر هسته افزایش می یابد چون که در حالی که لایه ثابت است با افزایش پروتون های هسته نیروی جاذبه اعمال شده بیشتر خواهد بود . بار موثر هسته (

) از رابطه زیر حساب می شود :

که در آن Z بیانگر عدد اتمی و S بیانگر اثر پوششی الکترون های داخلی و هم لایه برای الکترون مورد نظر است . در هر تناوب هر الکترون هم لایه اثر پوششی معادل 0/35 دار د در حالی که درهر عنصر یک واحد به عدد اتمی اضافه می شود .
شاید این ذهنیت پیش بیاید که پس در هر گروه از بالا به پایین بار موثر هسته کاهش می یابد د رحالی که این تصوری اشتباه است . ( غلط معمول ) زیرا در هر گروه از عنصری به عنصر دیگر مثلا در هالوژنها عدد اتمی 8 یا 18 واحد افزایش می یابد ولی به اندازه 8 تا الکترون یعنی معادل :

اثر پوششی و مزاحمت الکترون درونی ایجاد می شود
در نتیجه می توان گفت که از بالا به پایین نیز بار موثر هسته افزایش می یابد .
اما با بهره گیری از قاعده اسلیتر می توان اثر پوششی را حساب کرد .
آ ) اگر الکترونی که می خواهیم اثر پوششی آن را حساب کنیم در زیر لایه های s یا p قرار داشته باشد . الکترونی که در تراز یا زیر لایه بالاتر قرار دارد ( اثر پوششی صفر ) و هر الکترون هم تراز با الکترون مورد نظر ( 0/35 ) و هر الکترون تراز اصلی ماقبل آخر معادل ( 0/85 ) و الکترونی که در لایه درونی تر قرار دارد اثر پوششی معادل ( 1 ) اعمال خواهد کرد .
ب ) اگر الکترون در زیر لایه d یا f قرار داشته باشد ، الکنرونی که در همان زیر لایه قرار دارد ، معادل 0/35 و برای هر الکترون باقیمانده معادل ( 1 ) واحد اثر پوششی در نظر گرفته می شود .
برای مثال می توان بار موثر هسته را برای الکترون های 4s و 3d در اتم آهن (

) حساب کرد .