Der Hauptunterschied zwischen effektiver Kernladung und Abschirmwirkung besteht darin, dass die effektive Kernladung die anziehende positive Ladung von Kernprotonen ist, die auf Valenzelektronen einwirken, während die Abschirmwirkung eine Verringerung der effektiven Kernladung auf der sich bildenden Elektronenwolke ist aufgrund unterschiedlicher Anziehungskräfte auf die Elektronen im Atom.
Wirksame Kernladung und Abschirmwirkung hängen zusammen. Der Abschirmeffekt bezieht sich auf Kernelektronen, die die äußeren Elektronen abstoßen, wodurch die effektive Kernladung des Kerns auf die äußeren Elektronen verringert wird.
Was ist effektive Kernladung?
Die effektive Kernladung kann als die tatsächliche Menge an positiver Ladung beschrieben werden, die ein Elektron in einem Atom mit mehreren Elektronen erfährt. Wir verwenden den Begriff „effektiv“, weil die Abschirmwirkung negativ geladener Elektronen verhindern kann, dass die hochenergetischen Elektronen die volle Kernladung des Kerns erfahren. Dies geschieht durch die abstoßende Wirkung der inneren Schicht.
Außerdem wird die effektive Kernladung, die ein Elektron erfährt, Kernladung genannt. Die Stärke der Kernladung können wir in der Regel anhand der Oxidationszahl des Atoms bestimmen. Die meisten physikalischen und chemischen Eigenschaften chemischer Elemente lassen sich in Abhängigkeit von der elektronischen Konfiguration erklären.
Abbildung 01: Effektive Kernladung
Typischerweise basiert die Größe des Ionisationspotentials auf der Größe des Atoms, der Kernladung, der Abschirmwirkung der inneren Schalen und dem Ausmaß, in dem das äußerste Elektron in die Ladung eindringt, die durch die aufgebaut werden könnte inneres Elektron.
Effektive Ordnungszahl oder Zeff ist ein weiterer Begriff, der mit effektiver Kernladung assoziiert wird. Dies wird manchmal auch als effektive Kernladung bezeichnet. Es ist die Anzahl der Protonen, die ein Elektron aufgrund der Abschirmung durch Elektronen der inneren Schale sieht. Wir können es als ein Maß für die elektrostatische Wechselwirkung zwischen den negativ geladenen Elektronen und den positiv geladenen Protonen im Atom beschreiben.
Im Allgemeinen erfährt ein Elektron in einem Atom, das nur dieses Elektron hat, die volle Ladung des positiven Kerns, und wir können die effektive Kernladung mit dem Coulombschen Gesetz berechnen.
Was ist ein Abschirmeffekt?
Abschirmwirkung ist die Verringerung der Anziehungskraft zwischen Elektronen und dem Atomkern in einem Atom, wodurch die effektive Kernladung verringert wird. Die Synonyme für diesen Begriff sind atomare Abschirmung und Elektronenabschirmung. Sie beschreibt die Anziehung zwischen Elektronen und Atomkernen in Atomen, die mehr als ein Elektron enth alten. Es handelt sich also um einen Spezialfall des Elektronenfeldscreenings.
Nach dieser Abschirmeffekt-Theorie ist die elektrische Anziehungskraft zwischen Elektronen und Atomkern umso schwächer, je breiter die Elektronenhüllen im Raum sind.
Wenn man die Stärke pro Elektronenhülle betrachtet, ist die elektrische Wechselwirkung zwischen den Elektronen und dem Kern aufgrund der Abschirmung umso schwächer, je breiter die Elektronenhüllen im Raum sind. Wir können die Elektronenschalen s, p, d und f gemäß diesem Effekt als S(s) > S(p) > S(d) > S(f) ordnen.
Was ist der Unterschied zwischen effektiver Kernladung und Abschirmwirkung?
Die effektive Kernladung kann als die tatsächliche Menge an positiver Ladung beschrieben werden, die ein Elektron in einem Atom mit mehreren Elektronen erfährt. Abschirmeffekt ist die Verringerung der Anziehungskraft zwischen Elektronen und dem Atomkern in einem Atom, wodurch die effektive Kernladung verringert wird. Der Hauptunterschied zwischen effektiver Kernladung und Abschirmwirkung besteht darin, dass die effektive Kernladung die anziehende positive Ladung von Kernprotonen ist, die auf Valenzelektronen einwirken, während die Abschirmwirkung eine Verringerung der effektiven Kernladung auf der Elektronenwolke ist, die sich aufgrund eines Unterschieds in bildet die Anziehungskräfte auf die Elektronen im Atom.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen effektiver Kernladung und Abschirmwirkung in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Effektive Kernladung vs. Abschirmeffekt
Effektive Kernladung und Abschirmwirkung sind in der Chemie wichtige Begriffe in Bezug auf die Eigenschaften eines Atoms. Der Hauptunterschied zwischen effektiver Kernladung und Abschirmwirkung besteht darin, dass die effektive Kernladung als die tatsächliche Menge an positiver Ladung beschrieben werden kann, die ein Elektron in einem Mehrelektronenatom erfährt, während die Abschirmwirkung die Verringerung der Anziehungskraft zwischen Elektronen und Atomkern ist in einem Atom, wodurch die effektive Kernladung reduziert wird.
