بررسی روند تناوبی بار موثر هسته

بارموثر هسته از جمله مفاهیمی است که در توجیه بسیار از تغییرات جدول از جمله انرژی یونش شعاع اتمی الکترونگاتیوی و... بسیار اهمیت دارد ولی متاسفانه در کتاب شیمی 2 دبیرستان بسیار کوتاه به آن اشاره شده است تا آنجاکه مختصر بودن بیش از حد آن موجب شده درک آن برای دانش آموزان تا حدی مشکل آفرین باشد.

بخصوص اینکه چون اثر پوششی الکترونهای درونی از بالا به پاین افزایش می یابد غالبا این کج فهمی برای دانش آموزان ایجاد می گردد که بار موثر هسته از بالا به پایین کم می شود در حالی که می دانیم همراه با افزایش عدد اتمی در یک گروه از بالا به پایین با رموثر هسته هم بیشتر می شود به عبارت بهتر به علت افزایش اثر پوشش از بالا به پایین تدریجا اختلاف بار موثر هسته با عدد اتمی بیشتر می گردد.

برای محاسبه بارموثر هسته دوروش که نتایج آن کم و بیش تقریبی است ارائه شده :

1 – روش اسلیتر

2 – روش کلمانتی و ریموند

روش اسلیتر :

این روش که در سال 1930 ارائه شد روشی تجربی است که نتایج حاصل از آن فقط برای اتم هلیم دقیق بود. وبرای عناصر دوره دوم نسبتا دقیق بود و برای عناصر دوره سوم به بعد تقریبی بود.از این رو فقط در بحث های کیفی و یا مقایسه خواص و توجیه روند تغییرات خواص عناصر قابل استفاده است.

از دلایل تقریبی بودن روش اسلیتر می توان گفت : در این روش فقط ترازهای اصلی انرژی اتم مورد توجه قرار گرفته است و برای ترازهای فرعی مربوط به یک لایه ی اصلی انرژی تفاوتی قائل نشده است.

روش کلمانتی و ریموند :

این روش که در سال 1963 ارائه شد برای عناصر سبک از هلیم تا کریپتون(36 عنصراولیه جدول) نسبتا دقیق است.در این روش علاوه بر تعداد کل الکترون ها و عدد کوانتومی اصلی , عدد کوانتومی فرعی نیز در نظر گرفته می شود یعنی برعکس روش اسلیتر.از این رو نسبت به روش اسلیتر دقیق تر است.

جدول ضمیمه میزانی از جاذبه هسته را که پس ازاعمال اثرپوششی توسط الکترونهای لایه مختلف احساس می شود برای ۳۶ اتم اول نشان می دهد .

حال اگر شما بر روی نموداری که رسم می کنید ویا با مقایسه عددها خواهید توانست روند تغییرات بار موثر هسته را بررسی کنیدو نتایج گفته شده را تایید نمایید.