الفرق الرئيسي بين الشحنة النووية الفعالة وتأثير الحماية هو أن الشحنة النووية الفعالة هي الشحنة الإيجابية الجذابة للبروتونات النووية التي تعمل على إلكترونات التكافؤ ، في حين أن تأثير التدريع هو تقليل الشحنة النووية الفعالة على سحابة الإلكترون التي تتشكل بسبب اختلاف قوى الجذب على الإلكترونات في الذرة.
ترتبط الشحنة النووية الفعالة وتأثير التدريع ببعضهما البعض. يشير تأثير الحماية إلى الإلكترونات الأساسية التي تصد الإلكترونات الخارجية ، مما يخفض الشحنة النووية الفعالة للنواة على الإلكترونات الخارجية.
ما هي الشحنة النووية الفعالة؟
يمكن وصف الشحنة النووية الفعالة بأنها المقدار الفعلي للشحنة الموجبة التي يمر بها الإلكترون في ذرة متعددة الإلكترونات. نستخدم مصطلح "فعال" لأن تأثير التدريع للإلكترونات سالبة الشحنة يمكن أن يمنع الإلكترونات عالية الطاقة من تجربة الشحنة النووية الكاملة للنواة. يحدث هذا بسبب تأثير صد الطبقة الداخلية.
علاوة على ذلك ، فإن الشحنة النووية الفعالة التي يتعرض لها الإلكترون تسمى الشحنة الأساسية. يمكننا عادة تحديد قوة الشحنة النووية باستخدام عدد أكسدة الذرة. يمكن شرح معظم الخصائص الفيزيائية والكيميائية للعناصر الكيميائية اعتمادًا على التكوين الإلكتروني.
الشكل 01: الشحنة النووية الفعالة
بشكل نموذجي ، يعتمد حجم إمكانات التأين على حجم الذرة والشحنة النووية وتأثير الفرز للأغلفة الداخلية ومدى اختراق الإلكترون الخارجي في الشحنة التي يمكن تكوينها بواسطة الإلكترون الداخلي.
العدد الذري الفعال أو Zeffهو مصطلح آخر مرتبط بالشحنة النووية الفعالة. يُعرف هذا أحيانًا بالشحنة النووية الفعالة أيضًا. هو عدد البروتونات التي يراها الإلكترون بسبب الفرز بواسطة إلكترونات الغلاف الداخلي. يمكننا وصفه بأنه قياس للتفاعل الكهروستاتيكي بين الإلكترونات سالبة الشحنة والبروتونات الموجبة الشحنة في الذرة.
بشكل عام ، إلكترونًا في ذرة له هذا الإلكترون فقط يختبر الشحنة الكاملة للنواة الموجبة ، ويمكننا حساب الشحنة النووية الفعالة باستخدام قانون كولوم.
ما هو تأثير الحماية؟
تأثير الحماية هو تقليل قوة الجذب بين الإلكترونات والنواة الذرية في الذرة ، مما يقلل الشحنة النووية الفعالة. المرادفات لهذا المصطلح هي التدريع الذري والدرع الإلكتروني. يصف التجاذب بين الإلكترونات والنواة الذرية في الذرات التي تحتوي على أكثر من إلكترون واحد. لذلك ، فهي حالة خاصة من فحص المجال الإلكتروني.
وفقًا لنظرية تأثير التدريع هذه ، كلما اتسعت قذائف الإلكترون في الفضاء ، قل التجاذب الكهربائي بين الإلكترونات والنواة الذرية.
عند النظر إلى القوة لكل غلاف إلكتروني ، كلما اتسعت قذائف الإلكترون في الفضاء ، قل التفاعل الكهربائي بين الإلكترونات والنواة بسبب الفحص. يمكننا طلب قذائف الإلكترون s و p و d و f وفقًا لهذا التأثير مثل S (s) > S (p) > S (d) > S (f).
ما هو الفرق بين فعالية الشحن النووي وتأثير الحماية؟
يمكن وصف الشحنة النووية الفعالة بأنها المقدار الفعلي للشحنة الموجبة التي يمر بها الإلكترون في ذرة متعددة الإلكترونات. تأثير الحماية هو تقليل قوة الجذب بين الإلكترونات والنواة الذرية في الذرة ، مما يقلل الشحنة النووية الفعالة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الشحنة النووية الفعالة وتأثير الحماية في أن الشحنة النووية الفعالة هي الشحنة الإيجابية الجذابة للبروتونات النووية التي تعمل على إلكترونات التكافؤ ، في حين أن تأثير التدريع هو تقليل الشحنة النووية الفعالة على سحابة الإلكترون التي تتشكل بسبب اختلاف في قوى الجذب على الإلكترونات في الذرة.
يعرض الرسم البياني أدناه الاختلافات بين الشحنة النووية الفعالة وتأثير التدريع في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - الشحنة النووية الفعالة مقابل تأثير الحماية
تعتبر الشحنة النووية الفعالة وتأثير التدريع من المصطلحات المهمة في الكيمياء فيما يتعلق بخصائص الذرة.يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الشحنة النووية الفعالة وتأثير التدريع في أنه يمكن وصف الشحنة النووية الفعالة على أنها المقدار الفعلي للشحنة الموجبة التي يمر بها الإلكترون في ذرة متعددة الإلكترونات بينما يكون تأثير التدريع هو تقليل قوة الجذب بين الإلكترونات والنواة الذرية في الذرة ، مما يقلل الشحنة النووية الفعالة.
