المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10599 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
العمرة واقسامها
2024-06-30
العمرة واحكامها
2024-06-30
الطواف واحكامه
2024-06-30
السهو في السعي
2024-06-30
السعي واحكامه
2024-06-30
الحلق واحكامه
2024-06-30

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Effective nuclear charge and Slater’s rules Slater’s rules  
  
2798   02:34 صباحاً   date: 11-2-2016
Author : CATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : p19


Read More
Date: 17-1-2018 1151
Date: 14-5-2020 1027
Date: 8-3-2016 1775

Effective nuclear charge and Slater’s rules Slater’s rules

Effective nuclear charges, Zeff, experienced by electrons in different atomic orbitals may be estimated using Slater’s rules. These rules are based on experimental data for electron promotion and ionization energies, and Zeff is determined from the equation.

Zeff= Z = S,   where Z = nuclear charge, Zeff = effective nuclear charge, S = screening (or shielding) constant.

Values of S may be estimated as follows.

1. Write out the electronic configuration of the element in the following order and groupings. (1s), (2s, 2p),

(3s, 3p), (3d ), (4s, 4p), (4d ), (4f ), (5s, 5p) etc.

2. Electrons in any group higher in this sequence than the electron under consideration contribute nothing to S.

3. Consider a particular electron in an ns or np orbital.

(i) Each of the other electrons in the (ns, np) group

contributes S = 0.35.

(ii) Each of the electrons in the (n - 1) shell contributes

S =  0.85.

(iii) Each of the electrons in the (n - 2) or lower shells contributes S = 1.00.

4. Consider a particular electron in an nd or nf orbital.

(i) Each of the other electrons in the (nd, nf ) group contributes S = 0.35.

(ii) Each of the electrons in a lower group than the one being considered contributes S = 1.00.

An example of how to apply Slater’s rules

Question. Confirm that the experimentally observed electronic

configuration of K, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1, is energetically more stable than the configuration 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1. For K, Z = 19.

Applying Slater’s rules, the effective nuclear charge experienced by the 4s electron for the configuration

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 is.

Zeff = Z =  S  = 19 –[(8 -  0.85) + (10 -  1.00) =  2.20

The effective nuclear charge experienced by the 3d electron for the configuration 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 is.

Zeff =  Z = S

= 19 –[(18 -1.00) = 1.00

Thus, an electron in the 4s (rather than the 3d) atomic orbital is under the influence of a greater effective nuclear charge and in the ground state of potassium, it is the 4s atomic orbital that is occupied.

Slater versus Clementi and Raimondi values of Zeff  Slater’s rules have been used to estimate ionization energies, ionic radii and electronegativities. More accurate effective nuclear charges have been calculated by Clementi and Raimondi by using self-consistent field (SCF) methods, and indicate much higher Zeff values for the d electrons.

    However, the simplicity of Slater’s approach makes this an attractive method for ‘back-of-the-envelope’ estimations of Zeff. the periodic table has been extensively modified, and it is now recognized that periodicity is a consequence of the variation in ground state electronic configurations. A modern periodic table (Figure 1.) emphasizes the blocks of 2, 6, 10 and 14 elements which result from the filling of the s, p, d and f atomic orbitals respectively. An exception is He, which, for reasons of its chemistry, is placed in a group with Ne, Ar, Kr, Xe and Rn. A more detailed periodic table is given inside the front cover of the book.

The IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) has produced guidelines for naming blocks and groups of elements in the periodic table. In summary, . blocks of elements may be designated by use of the letters s, p, d or f (Figure 1.);


 

Fig. 1. The modern periodic table in which the elements are arranged in numerical order according to the number of protons (and electrons) they possess. The division into groups places elements with the same number of valence electrons into vertical columns within the table. Under IUPAC recommendations, the groups are labelled from 1 to 18 . The vertical groups of three d-block elements are called triads. Rows in the periodic table are called periods. 

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .