Dalam atom polielektronik, proton dalam nukleus tidak mengerahkan gaya tarik yang sama pada semua elektron secara merata. Ini karena efek perisai yang disebabkan oleh elektron yang paling dekat dengan inti daripada yang terjauh. Perbedaan antara muatan inti bersih (yang tergantung pada nomor atom unsur) dan konstanta efek layar s disebut muatan inti efektif , itu adalah gaya nyata yang diberikan oleh inti pada elektron tertentu.
Z adalah jumlah proton dan elektron dalam atom, yang diberikan oleh nomor atomnya, dan s adalah nilai konstanta pelindung, yang bergantung pada jumlah elektron yang memisahkan inti dari elektron yang bersangkutan, dan juga bergantung pada orbital atom dalam mencari elektron yang menyebabkan efek layar.
Elektron yang berada pada tingkat energi yang sama dengan elektron yang dipertimbangkan juga mempengaruhi efek ini. Elektron dalam tingkat energi tidak memiliki pengaruh pada konstanta ini.
Muatan inti efektif dapat dihitung menurut aturan Slater, yang merumuskannya pada tahun 1930:
- Elektron yang terletak di orbital tingkat yang lebih tinggi berkontribusi 0 (untuk jumlah yang menghasilkan konstanta pelindung s)
- Setiap elektron pada level yang sama memberikan kontribusi 0,35 (kecuali jika levelnya adalah 1s, yang mengurangi 0,30).
- Elektron di tingkat yang lebih rendah berikutnya, jika mereka berada di orbital s atau p berkontribusi 0,85, jika mereka berada di orbital d atau f, mereka berkontribusi masing-masing 1,0.
- Elektron di bawah tingkat yang lebih rendah berikutnya masing-masing menyumbang 1,0.
Jadi, untuk menghitung muatan inti efektif, pertama, kita menempatkan elektron atom pada orbital atomnya:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f, dst.
Kemudian, untuk menghitung muatan inti efektif pada elektron tertentu, kita harus menghitung s dan untuk ini kita memperhitungkan elektron yang berada pada tingkat energi yang lebih rendah atau sama, yang merupakan penyebab perisainya, seperti yang ditunjukkan pada tabel di atas., sesuai aturan Slater.
Jadi, misalnya untuk menghitung muatan inti efektif pada elektron 4s dari atom Seng (nomor atom 30), pertama-tama kita harus menempatkan elektron pada orbital atom yang sesuai:
1 d 2 2 d 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2
Kemudian hitung nilai yang akan dikurangi oleh setiap elektron dari tingkat yang sama dan tingkat yang lebih rendah dari total muatan inti, yaitu, menurut tabel di atas:
1 elektron pada level 4 s.. ………………… ..yang mengurangi 0,35
8 elektron pada level 3 s dan 3 p ………..sisa masing-masing 0,85
10 elektron pada level 3 d.. ………………..tetap 1,0 masing-masing
8 elektron pada tingkat 2 s dan 2 p. ………… masing-masing tetap 1,0.
2 elektron pada level 1 s ………………….. masing-masing tetap 1,0.
Kemudian kita hitung s:
s = (1. 0.35) + (20. 1) + (8. 0.85) = 27.15
Muatan inti efektif untuk sebuah elektron dalam orbital Seng 4s adalah:
Z ef = 30 – 27,15 = 2,85
Perhitungan ini sederhana, meskipun tidak tepat, karena Slater menganggap elektron dari orbital s dan p dengan nilai yang sama, yang sebenarnya tidak demikian.