Ključna razlika med efektivnim jedrskim nabojem in zaščitnim učinkom je, da je efektivni jedrski naboj privlačen pozitivni naboj jedrskih protonov, ki delujejo na valenčne elektrone, medtem ko je zaščitni učinek zmanjšanje efektivnega jedrskega naboja na elektronskem oblaku, ki nastane zaradi razlike v privlačnih silah elektronov v atomu.
Učinkovit jedrski naboj in zaščitni učinek sta med seboj povezana. Zaščitni učinek se nanaša na jedrne elektrone, ki odbijajo zunanje elektrone, kar zmanjša efektivni jedrski naboj jedra na zunanjih elektronih.
Kaj je učinkovit jedrski naboj?
Efektivni jedrski naboj lahko opišemo kot dejansko količino pozitivnega naboja, ki ga doživi elektron v atomu z več elektroni. Izraz »učinkovito« uporabljamo, ker lahko zaščitni učinek negativno nabitih elektronov prepreči, da bi visokoenergijski elektroni izkusili polni jedrski naboj jedra. To se zgodi zaradi odbijajočega učinka notranje plasti.
Poleg tega se efektivni jedrski naboj, ki ga doživi elektron, imenuje naboj jedra. Moč jedrskega naboja običajno lahko določimo z oksidacijskim številom atoma. Večino fizikalnih in kemijskih lastnosti kemijskih elementov je mogoče razložiti glede na elektronsko konfiguracijo.
Slika 01: Efektivni jedrski naboj
Običajno velikost ionizacijskega potenciala temelji na velikosti atoma, jedrskem naboju, zaščitnem učinku notranjih lupin in obsegu, do katerega skrajni elektron prodre v naboj, ki bi ga lahko vzpostavil notranji elektron.
Efektivno atomsko število ali Zeff je še en izraz, povezan z efektivnim jedrskim nabojem. To je včasih znano tudi kot učinkovit jedrski naboj. To je število protonov, ki jih vidi elektron zaradi zaslona z elektroni notranje lupine. Lahko ga opišemo kot meritev elektrostatične interakcije med negativno nabitimi elektroni in pozitivno nabitimi protoni v atomu.
Na splošno elektron v atomu, ki ima samo ta elektron, doživi polni naboj pozitivnega jedra, efektivni jedrski naboj pa lahko izračunamo z uporabo Coulombovega zakona.
Kaj je učinek zaščite?
Zaščitni učinek je zmanjšanje privlačne sile med elektroni in atomskim jedrom v atomu, kar zmanjša efektivni jedrski naboj. Sinonima za ta izraz sta atomska zaščita in elektronska zaščita. Opisuje privlačnost med elektroni in atomskimi jedri v atomih, ki vsebujejo več kot en elektron. Zato gre za poseben primer presejanja elektronskega polja.
V skladu s to teorijo zaščitnega učinka, širše ko so elektronske lupine v prostoru, šibkejša je električna privlačnost med elektroni in atomskim jedrom.
Ko upoštevamo moč na elektronsko lupino, širše ko so elektronske lupine v prostoru, šibkejša je električna interakcija med elektroni in jedrom zaradi zaslona. Elektronske lupine s, p, d in f lahko razporedimo glede na ta učinek kot S(s) > S(p) > S(d) > S(f).
Kakšna je razlika med efektivnim jedrskim nabojem in zaščitnim učinkom?
Efektivni jedrski naboj lahko opišemo kot dejansko količino pozitivnega naboja, ki ga doživi elektron v atomu z več elektroni. Zaščitni učinek je zmanjšanje privlačne sile med elektroni in atomskim jedrom v atomu, kar zmanjša efektivni jedrski naboj. Ključna razlika med efektivnim jedrskim nabojem in zaščitnim učinkom je, da je efektivni jedrski naboj privlačen pozitivni naboj jedrskih protonov, ki delujejo na valenčne elektrone, medtem ko je zaščitni učinek zmanjšanje efektivnega jedrskega naboja na elektronskem oblaku, ki nastane zaradi razlike v privlačne sile na elektrone v atomu.
Spodnja infografika predstavlja razlike med efektivnim jedrskim nabojem in zaščitnim učinkom v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Učinkovit jedrski naboj v primerjavi z zaščitnim učinkom
Učinkovit jedrski naboj in zaščitni učinek sta pomembna izraza v kemiji glede lastnosti atoma. Ključna razlika med efektivnim jedrskim nabojem in zaščitnim učinkom je v tem, da je učinkovit jedrski naboj mogoče opisati kot dejansko količino pozitivnega naboja, ki ga doživi elektron v večelektronskem atomu, medtem ko je zaščitni učinek zmanjšanje privlačne sile med elektroni in atomskim jedrom. v atomu, kar zmanjša efektivni jedrski naboj.
