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Em um átomo de hidrogênio, o único elétron sente a carga nuclear total Z. Em átomos multieletrônicos, os elétrons internos cancelam parcialmente a atração nuclear para os elétrons externos por meio da blindagem. As regras de Slater quantificam isso: cada elétron na mesma camada contribui 0,35 para a constante de blindagem, cada elétron na camada n-1 contribui 0,85, e elétrons nas camadas n-2 ou inferiores contribuem 1,00. Para o sódio (Z=11), o elétron externo 3s tem Zeff = 11 - (2×1,00 + 8×0,85) = 11 - 8,8 = 2,2.
Zeff aumenta ao longo de um período porque cada próton adicionado aumenta Z em 1, enquanto os elétrons adicionados à mesma camada apenas blindam 0,35 cada, resultando em um aumento líquido. Isso explica por que o flúor (Zeff ≈ 5,2) retém seus elétrons com muito mais força do que o lítio (Zeff ≈ 1,3), apesar de ambos estarem no período 2. Um Zeff maior contrai a nuvem eletrônica, aumentando a energia de ionização e a eletronegatividade enquanto diminui o raio atômico.
Descendo em um grupo, Zeff permanece aproximadamente constante ou aumenta levemente porque novas camadas são adicionadas e os elétrons internos fornecem blindagem quase completa. No entanto, o número quântico principal n aumenta, colocando os elétrons de valência mais longe do núcleo. Essa combinação—Zeff semelhante mas n maior—resulta em uma ligação eletrônica mais fraca ao descer um grupo, explicando a diminuição gradual na energia de ionização e o aumento nos raios atômicos e iônicos à medida que se desce na tabela periódica.
Atomic radius, ionization energy, electron affinity, electronegativity, and periodic trends
Explore CategoryZeff = Z - S, onde Z é o número atômico e S é a constante de blindagem calculada usando as regras de Slater. Cada grupo de elétrons contribui uma fração específica para S com base em sua camada.
Cada novo próton adiciona +1 a Z, mas os elétrons da mesma camada apenas blindam 0,35 cada, então Zeff líquido sobe aproximadamente 0,65 por elemento ao longo de um período.
Um Zeff maior significa que o núcleo atrai os elétrons de valência com mais força, exigindo mais energia para removê-los. É por isso que a energia de ionização geralmente aumenta ao longo de um período.
As regras de Slater são diretrizes empíricas para estimar a constante de blindagem S. Elétrons no mesmo grupo contribuem 0,35, a camada (n-1) contribui 0,85, e as camadas internas contribuem 1,00 para S para elétrons s e p.
Não. Z é sempre um número inteiro igual ao número de prótons. Zeff é um valor decimal menor que reflete o que um elétron externo realmente experimenta depois que os elétrons internos cancelam parcialmente a atração nuclear.