อ่าน 1 นาที
ผลการป้องกัน
ใน วิชาเคมี ผล กระทบจากการกำบัง (shielding effect) ซึ่งบางครั้งเรียกว่า การกำบังอะตอม ( atomic shielding) ผลกระทบ จากการกรอง (screening effect) หรือ การกำบังอิเล็กตรอน (electron...
ผลการป้องกัน
ในวิชาเคมีผลกระทบจากการกำบัง (shielding effect)ซึ่งบางครั้งเรียกว่าการกำบังอะตอม ( atomic shielding) ผลกระทบ จากการกรอง (screening effect)หรือ การกำบังอิเล็กตรอน (electron shielding)อธิบายถึงแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียส ในอะตอมใดๆ ที่มี อิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว ผลกระทบจากการกำบังนี้สามารถนิยามได้ว่าเป็นการลดลงของประจุของนิวเคลียสที่มีผลต่อกลุ่มอิเล็กตรอน เนื่องมาจากความแตกต่างของแรงดึงดูดที่มีต่ออิเล็กตรอนในอะตอม นี่เป็นกรณีพิเศษของ การกรองด้วยสนามไฟฟ้าผลกระทบนี้ยังมีความสำคัญในหลายโครงการในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุด้วย
ความแข็งแรงต่อชั้นอิเล็กตรอนหรือวงโคจร
ยิ่งวงโคจรของอิเล็กตรอน กว้าง ในอวกาศมากเท่าใด ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าKระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสก็จะยิ่งอ่อนลงเนื่องจากการกำบัง นอกจากนี้ เนื่องจากความแตกต่างในการทะลุผ่านของวงโคจร เราจึงสามารถเรียงลำดับความแรงของการกำบังSของอิเล็กตรอนในวงโคจรที่กำหนด (s, p, d หรือ f) ได้
คำอธิบาย
ในไฮโดรเจนหรืออะตอมอื่นๆ ในหมู่ 1Aของตารางธาตุ (อะตอมที่มี อิเล็กตรอนวงนอกสุดเพียงตัวเดียว) แรงที่กระทำต่ออิเล็กตรอนนั้นมีขนาดเท่ากับแรงดึงดูดทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากนิวเคลียสของอะตอม อย่างไรก็ตาม เมื่อมีอิเล็กตรอนมากกว่านั้น อิเล็กตรอนแต่ละตัว (ในวงโคจรที่n )จะไม่เพียงแต่ได้รับแรงดึงดูดทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากนิวเคลียสที่มีประจุบวกเท่านั้น แต่ยังได้รับแรงผลักจากอิเล็กตรอนอื่นๆ ในวงโคจรตั้งแต่ 1 ถึงn ด้วย สิ่งนี้ทำให้แรงสุทธิที่กระทำต่ออิเล็กตรอนในวงโคจรชั้นนอกมีขนาดเล็กกว่าอย่างมาก ดังนั้นอิเล็กตรอนเหล่านี้จึงไม่ยึดติดกับนิวเคลียสอย่างแน่นหนาเท่ากับอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้กับนิวเคลียส ปรากฏการณ์นี้มักเรียกว่าผลกระทบจากการแทรกซึมของวงโคจร ทฤษฎีการกำบังยังช่วยอธิบายว่าทำไม อิเล็กตรอน ในวงโคจรวงนอกสุดจึงถูกกำจัดออกจากอะตอมได้ง่ายกว่า
นอกจากนี้ ยังมีปรากฏการณ์การกำบังเกิดขึ้นระหว่างระดับย่อยภายในระดับพลังงานหลักเดียวกัน อิเล็กตรอนในระดับย่อย s สามารถกำบังอิเล็กตรอนในระดับย่อย p ของระดับพลังงานหลักเดียวกันได้
ขนาดของผลการกำบังนั้นยากที่จะคำนวณได้อย่างแม่นยำเนื่องจากผลกระทบจากกลศาสตร์ควอนตัมโดยประมาณแล้ว เราสามารถประมาณประจุของนิวเคลียสที่มีผลต่ออิเล็กตรอนแต่ละตัวได้ดังนี้:
โดยที่Zคือจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส และคือจำนวนอิเล็กตรอนเฉลี่ยระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนที่กำลังพิจารณาสามารถหาค่า ได้โดยใช้เคมีควอนตัมและสมการชโรดิงเกอร์หรือโดยใช้สูตรเชิงประจักษ์ของสเลเตอร์
ในการวิเคราะห์สเปกตรัมการกระเจิงย้อนกลับของรัทเทอร์ฟอร์ดการแก้ไขเนื่องจากการกำบังอิเล็กตรอนจะปรับเปลี่ยนแรงผลักคูลอมบ์ระหว่างไอออนที่ตกกระทบกับนิวเคลียสเป้าหมายในระยะไกล ซึ่งเป็นผลจากแรงผลักที่เกิดจากอิเล็กตรอนภายในต่ออิเล็กตรอนภายนอก
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ผลการป้องกัน
ใน วิชาเคมี ผล กระทบจากการกำบัง (shielding effect) ซึ่งบางครั้งเรียกว่า การกำบังอะตอม ( atomic shielding) ผลกระทบ จากการกรอง (screening effect) หรือ การกำบังอิเล็กตรอน (electron...
ความแข็งแรงต่อชั้นอิเล็กตรอนหรือวงโคจร
ยิ่ง วงโคจรของอิเล็กตรอน กว้าง ในอวกาศมากเท่าใด ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าKระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสก็จะยิ่งอ่อนลงเนื่องจากการกำบัง นอกจากนี้ เนื่องจากความแตกต่างในการทะลุผ่านของวงโคจร เราจึงสามารถเรียงลำดับความแรงของการกำบัง S ของอิเล็กตรอนในวงโคจรที่กำหนด (s,...
คำอธิบาย
ใน ไฮโดรเจน หรืออะตอมอื่นๆ ใน หมู่ 1A ของ ตารางธาตุ (อะตอมที่มี อิเล็กตรอนวงนอกสุด เพียงตัวเดียว) แรงที่กระทำต่ออิเล็กตรอนนั้นมีขนาดเท่ากับ แรงดึงดูดทางแม่เหล็กไฟฟ้า จากนิวเคลียสของอะตอม อย่างไรก็ตาม เมื่อมีอิเล็กตรอนมากกว่านั้น อิเล็กตรอนแต่ละตัว (ใน วงโคจร...
ดูเพิ่มเติม
เลขอะตอม ค่าธรรมเนียมหลัก ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพ สารประกอบก๊าซเฉื่อย ผลกระทบเชิงสเตอริก การหดตัวของแลนทานอยด์ การหดตัวของบล็อกดี (หรือการหดตัวของสแกนไดด์) ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Shielding_effect&oldid=1323548688 "