Экранирующий эффект — эффект экранирования — Химия — Понятие — последствия

Здравствуйте, студенты. Добро пожаловать на онлайн-курсы AdiChemistry. Меня зовут Адитья Вардхан, я из Варангала. Сегодня мы обсудим важную концепцию, известную как эффект экранирования. Прежде чем перейти к этой теме, давайте начнем с интерактивного упражнения, которое поможет вам понять основную концепцию. Представьте себе магнит и железный предмет, например, иглу. Вы знаете, что когда мы помещаем иглу на определенное расстояние, магнит притягивает иглу. Теперь поместите между ними толстый картон. Как вы думаете, что произойдет? Уменьшится или увеличится сила притяжения, оказываемая магнитом на железный предмет? ... поскольку магнит не может притянуть иглу, если поместить ее на то же расстояние... совершенно очевидно, что сила притяжения уменьшится. Теперь давайте переключимся на электрон, вращающийся по внешней орбите. Вы знаете, что между ядром и электроном существует сила притяжения. Теперь давайте введем внутренний электрон между ядром и внешним электроном. Что, по-вашему, произойдет? Становится очевидным, что сила притяжения между ядром и внешним электроном уменьшается, поскольку внутренний электрон действует как стена или экран между ними. В некотором смысле, внутренние электроны поглощают часть ядерной силы. Кроме того, между внутренними и внешними электронами возникает отталкивание. Совокупный результат — уменьшение эффективного ядерного притяжения к внешнему электрону. Это явление обычно называют эффектом экранирования. Точно говоря, эффект экранирования — это уменьшение ядерного притяжения, испытываемого внешними электронами из-за присутствия внутренних электронов. Экранирующая способность внутренних электронов зависит от типа орбитали, к которой они принадлежат. Орбитали, которые менее разнесены или менее рассеяны в пространстве, обладают большей способностью экранировать ядерную силу притяжения. Например, s-орбитали менее разнесены в пространстве по сравнению с p-орбиталями. Следовательно, экранирующая способность s-орбиталей больше, чем у p-орбиталей, которые, в свою очередь, могут экранировать эффективнее, чем d-орбитали. Орбитали с наименьшей экранирующей способностью — это f-орбитали, поскольку они более рассеяны в пространстве. Таким образом, экранирующая способность уменьшается от s-орбиталей к f-орбиталям, как показано на рисунке. Теперь рассмотрим последствия. Мы знаем, что ядерное притяжение уменьшается с увеличением экранирующего эффекта. В результате атомный радиус увеличивается с увеличением экранирующей способности внутренних электронов. Это происходит потому, что внешний электрон теперь испытывает меньшую ядерную силу притяжения. Надеюсь, это объяснение помогло вам лучше понять эффект экранирования. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.