Ключовата разлика между ефективния ядрен заряд и екраниращия ефект е, че ефективният ядрен заряд е привлекателният положителен заряд на ядрените протони, действащи върху валентните електрони, докато екраниращият ефект е намаляване на ефективния ядрен заряд върху електронния облак, който се образува поради разлика в силите на привличане на електроните в атома.
Ефективният ядрен заряд и екраниращият ефект са свързани помежду си. Екраниращият ефект се отнася до електроните на ядрото, които отблъскват външните електрони, намалявайки ефективния ядрен заряд на ядрото върху външните електрони.
Какво е ефективен ядрен заряд?
Ефективният ядрен заряд може да се опише като действителното количество положителен заряд, изпитван от електрон в многоелектронен атом. Използваме термина „ефективен“, защото екраниращият ефект на отрицателно заредените електрони може да попречи на високоенергийните електрони да изпитат пълния ядрен заряд на ядрото. Това се дължи на отблъскващия ефект на вътрешния слой.
Освен това, ефективният ядрен заряд, който изпитва електрон, се нарича заряд на ядрото. Обикновено можем да определим силата на ядрения заряд, като използваме степента на окисление на атома. Повечето от физичните и химичните свойства на химичните елементи могат да бъдат обяснени в зависимост от електронната конфигурация.
Фигура 01: Ефективен ядрен заряд
Обикновено големината на йонизационния потенциал се основава на размера на атома, ядрения заряд, екраниращия ефект на вътрешните обвивки и степента, до която най-външният електрон прониква в заряда, който може да бъде създаден от вътрешен електрон.
Ефективно атомно число или Zeff е друг термин, свързан с ефективния ядрен заряд. Това понякога е известно и като ефективен ядрен заряд. Това е броят на протоните, които един електрон вижда поради екранирането от електрони от вътрешната обвивка. Можем да го опишем като измерване на електростатичното взаимодействие между отрицателно заредените електрони и положително заредените протони в атома.
Общо взето, електрон в атом, който има само този електрон, изпитва пълния заряд на положителното ядро и можем да изчислим ефективния ядрен заряд, като използваме закона на Кулон.
Какво е екраниращ ефект?
Екраниращият ефект е намаляването на силата на привличане между електроните и атомното ядро в атома, което намалява ефективния ядрен заряд. Синонимите на този термин са атомно екраниране и електронно екраниране. Той описва привличането между електрони и атомни ядра в атоми, съдържащи повече от един електрон. Следователно това е специален случай на екраниране на електронно поле.
Според тази теория за екраниращия ефект, колкото по-широки са електронните обвивки в пространството, толкова по-слабо е електрическото привличане между електроните и атомното ядро.
Когато се има предвид силата на електронна обвивка, колкото по-широки са електронните обвивки в пространството, толкова по-слабо е електрическото взаимодействие между електроните и ядрото поради екранирането. Можем да подредим електронните обвивки s, p, d и f според този ефект като S(s) > S(p) > S(d) > S(f).
Каква е разликата между ефективния ядрен заряд и екраниращия ефект?
Ефективният ядрен заряд може да се опише като действителното количество положителен заряд, изпитван от електрон в многоелектронен атом. Екраниращият ефект е намаляването на силата на привличане между електроните и атомното ядро в атома, което намалява ефективния ядрен заряд. Ключовата разлика между ефективния ядрен заряд и екраниращия ефект е, че ефективният ядрен заряд е привлекателният положителен заряд на ядрените протони, действащи върху валентните електрони, докато екраниращият ефект е намаляване на ефективния ядрен заряд върху електронния облак, който се образува поради разлика в силите на привличане на електроните в атома.
Инфографиката по-долу представя разликите между ефективния ядрен заряд и екраниращия ефект в таблична форма за паралелно сравнение.
Обобщение – Ефективен ядрен заряд срещу екраниращ ефект
Ефективният ядрен заряд и екраниращият ефект са важни термини в химията по отношение на свойствата на атома. Ключовата разлика между ефективния ядрен заряд и екраниращия ефект е, че ефективният ядрен заряд може да се опише като действителното количество положителен заряд, изпитван от електрон в многоелектронен атом, докато екраниращият ефект е намаляването на силата на привличане между електроните и атомното ядро в атом, което намалява ефективния ядрен заряд.
