효과적인 핵 전하 이해
* 핵 전하 (z) : 원자의 핵에서 양성자의 수. 게르마늄의 경우 Z =32.
* 차폐 효과 : 내부 전자 (핵에 더 가깝게) 핵의 전체 인력에서 외부 전자를 "방패". 이것은 외부 전자에 의한 효과적인 핵 전하를 줄입니다.
* 효과적인 핵 전하 (Zeff) : 원자에서 전자에 의해 경험되는 순 양전하. 핵 전하 (Z)에서 차폐 상수를 빼서 계산됩니다.
zeff =z -s
게르마늄의 Zeff 계산
1. 전자 구성 : 게르마늄의 전자 구성은 다음과 같습니다. 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 4S² 3D¹⁰ 4p².
2. 차폐 상수 : 이것은 정확하게 계산하는 것이 조금 더 복잡하지만, 우리는 좋은 추정을 할 수 있습니다. 일반적으로, 우리는 동일한 쉘 (N)에서 전자의 차폐 효과가 비교적 작다고 생각합니다. 우리는 주요 양자 수 (n)가 낮은 쉘에서 전자의 차폐 효과에 중점을 둡니다.
* 코어 전자 (n =1, n =2 및 n =3) : 이 28 개의 전자는 외부 전자를 효과적으로 보호합니다.
* 내부 전자 (n =4) : 이 4 개의 전자는 차폐에 더 적은 양을 기여합니다. 일반적인 근사치는 그들이 차폐 상수에 각각 약 0.35를 기여한다고 가정하는 것입니다.
따라서 GE의 대략적인 차폐 상수는 다음과 같습니다.
S ≈ 28 + (4 * 0.35) =29.4
3. 계산 Zeff :
zeff =z -s
Zeff =32-29.4
Zeff ≈ 2.6
결론
게르마늄의 외부 전자에 대한 효과적인 핵 전하 (Zeff)는 대략 2.6 입니다. . 이는 게르마늄의 외부 전자가 내부 전자의 차폐 효과로 인해 핵으로부터 약 +2.6의 순 양적 전하를 경험한다는 것을 의미합니다.
