כדי לענות על השאלה נסביר את המושגים:
מהו מטען גרעין אפקטיבי?
תשובה: מדובר במטען שמרגיש האלקטרון בקליפה כלשהי כאשר בינו לבין הגרעין יש עוד אלקטרונים ברמות אנרגטיות נמוכות יותר שעושות מיסוך- והאלקטרונים ברמה זו מרגישים פחות מטען מאשר המטען האמיתי של הגרעין. נוסחת המטען האפקטיבי: Z*=Z-s כאשר Z הוא מטען הגרעין. s הוא המיסוך.
מהו מיסוך?
תשובה: האלקטרונים בקליפה החיצונית נמשכים לגרעין החיובי, אך שאר האלקטרונים בקליפות הפנימיות יוצרים מיסוך- יוצרים כוחות דחייה כלפי האלקטרונים החיצוניים הנוספים. כך שהמטען שהם מרגישים בפועל הוא המטען האפקטיבי. ככל שאפקט המיסוך גדול יותר- האלקטרון מרגיש פחות את מטענו האמיתי של הגרעין, ויותר קל להוציא אותו מהקליפה שלו (פוטנציאל יוניזציה קטן).
עבור אלקטרון באורביטל s או p: אם האלקטרון עבורו רוצים לחשב מטען אפקטיבי נמצא ברמה n אז אלקטרונים הנמצאים ברמה n-1 תורמים s=0.85 ואלו הנמצאים ב n-2 ומתחת, תורמים s=1 והאלקטרונים באותה רמה אנרגטית עם אלקטרון n תורמים s=0.35. אלקטרונים ברמה גבוהה מ n לא משפיעים על המיסוך. יש לסכום את s עבור כל האלקטרונים ברמות n, n-1, n-2 וכן הלאה עד הרמה שהכי קרובה לגרעין ואז להפחית ערך זה מהמטען של הגרעין (מספר הפרוטונים/ מס אטומי), ואז מקבלים את המטען האפקטיבי.
.jpg)
אורביטלי p (ויקיפדיה)
הערה: עבור אלקטרון באורביטל d או f:
ההסבר זהה לעיל אך עם הבדל אחד- אלקטרונים ברמה n-1 ומטה תורמים כל אחד s=1.
.jpg)
ענני האלקטרונים בסידרת חמשת האורביטלים d (ויקיפדיה)
מאת:ימית שרעבי
המחלקה לכימיה אורגנית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
