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아시다시피, 많은 원자에서 각 전자는 원자핵의 실제 전하보다 약간 작은 인력의 영향을 받습니다. 이는 원자의 다른 전자가 가하는 차폐 효과 때문입니다. Slater의 규칙을 적용하여 원자의 각 전자에 대해 문자 σ로 표시되는 스크리닝 상수를 계산할 수 있습니다.

핵의 유효 전하는 핵의 실제 전하(Z)와 핵과 원자가 전자 사이에서 회전하는 전자의 스크리닝 효과 간의 차이로 정의할 수 있습니다.

핵의 유효 전하는 다음 공식으로 계산됩니다. Z * = Z - σ 여기서, Z = 원자 번호, σ = 스크리닝 상수.

유효 핵전하(Z *)를 계산하려면 다음 규칙을 사용하여 얻을 수 있는 스크리닝 상수(σ) 값이 필요합니다.

단계

1. 1 아래와 같이 항목의 전자 구성을 기록합니다.
   • (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) (5d) ...
   • Klechkovsky 규칙에 따라 전자를 배열하십시오.
     • 관심 전자의 오른쪽에 있는 전자는 스크리닝 상수에 영향을 미치지 않습니다.
     • 각 그룹의 차폐 상수는 다음 구성 요소의 합으로 계산됩니다.
       • 관심 전자와 같은 그룹에 있는 다른 모든 전자는 0.35 핵 전하 단위를 스크리닝합니다. 예외는 하나의 전자가 0.30으로만 계산되는 1s 그룹입니다.
       • [s,p]형에 속하는 족의 경우 각 전자(n-1)당 0.85단위, 전자(n-2) 및 그 이하의 각 전자(n-2)당 1.00단위를 취한다.
       • [d] 또는 [f] 유형에 속하는 그룹의 경우 이 오비탈의 왼쪽에 있는 각 전자에 대해 1.00 단위를 취합니다.
2. 2 예를 들어: (a) 질소 원자의 2p에 대한 유효 핵전하를 계산하십시오.
   • 전자 구성 - (1s) (2s, 2p).
   • 차폐 상수, σ = (0.35 × 4) + (0.85 × 2) = 3.10
   • 유효 핵전하 Z * = Z - σ = 7 - 3.10 = 3.90
3. 3 (b) 규소 원자의 3p 전자에 대한 유효 핵전하와 스크리닝 상수를 계산하십시오.
   • 전자 구성 - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p).
   • σ = (0,35 × 3) + (0,85 × 8) + (1 × 2) = 9,85
   • Z * = Z - σ = 14 - 9.85 = 4.15
4. 4 (c) 아연 원자의 4s 전자와 3d 전자의 유효 핵전하를 계산하십시오.
   • 전자 구성 - (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s).
   • 4s 전자의 경우,
   • σ = (0,35 × 1) + (0,85 × 18) + (1 × 10) = 25,65
   • Z * = Z - σ = 30 - 25.65 = 4.35
   • 3차원 전자의 경우,
   • σ = (0,35 × 9) + (1 × 18) = 21,15
   • Z * = Z - σ = 30 - 21.15 = 8.85
5. 5 (d) 텅스텐의 6s 전자 중 하나에 대한 유효 핵 전하를 계산하십시오(원자 번호 = 74)
   • 전자 구성 - (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 - σ = 74 - 70.55 = 3.45

팁

• 차폐 효과, 차폐 상수, 유효 핵전하, Slater의 법칙 및 기타 화학량에 대해 자세히 알아보십시오.
• 오비탈에 전자가 하나만 있으면 스크리닝 효과가 없습니다. 원자에 홀수 개의 전자가 포함된 경우 실제 차폐 효과를 얻으려면 적절한 수로 곱하기 전에 그 수를 1로 줄여야 합니다.

경고

• 이러한 모든 규칙이 귀하에게는 어렵게 보일 수 있지만 올바른 전자 구성을 작성하면 성공하는 데 도움이 됩니다.