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斯莱特定则

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(重定向自屏蔽常数

在量子化学中,斯莱特定则(Slater's rules)用于计算有效核电荷的数值。在多电子原子中,由于其它电子的屏蔽作用,每个电子都受到少于实际核电荷的正电荷吸引力。对于原子中的某一个电子,斯莱特定则可以确定它的屏蔽常数(常用S表示),并计算实际所受的有效核电荷:

这个半经验定则由约翰·C·斯莱特于1930年设计并发表。

原理内容

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觀測某一軌域(例如:3d)電子屏蔽常数S的確定方式如下:

首先將不同軌域依照此規則排列成不同的群:

  1. 擁有同一的主量子數的s和p軌域排進同一個群組,d、f、g…自成一群
  2. 依照主量子數排列

對於觀測的軌域裡,其他全部的電子對S的貢獻為0.35(觀測1s的話則取0.30)。此時出現兩種情況:

如果觀測的對象為s或p軌域的電子:

  1. 在(n-1)層中的電子,每顆貢獻0.85於S
  2. 在(n-2)或更低層中的電子,每顆貢獻1.00於S

如果觀測的對象為d或f軌域的電子:在觀測的對象以左的電子每顆均貢獻1.00於S

根據以上規則即可確定觀測軌域對原子核的有效電荷為何。隨著主量子數增加,屏蔽的效果亦逐漸增強,及有效電荷數逐漸減少,

屏蔽常数

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屏蔽常數(screening constant)為斯萊特定則電子對某一特定電子屏蔽核引力的量化數值,此效應稱為shielding,為一電子所受的有效核電荷,常以S表示。

例子

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以原子序為26的原子作為範例;其電子的排序應為1s22s22p63s23p63d64s2. 根據這些數據可以推導出不同軌域的電子之屏蔽常數與有效電荷:

注意到,因為鐵的原子序為26,故有效電荷的計算要用26減去(屏蔽常數)得到。

积极性

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参考

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