Efek layar

Dalam fisika atom, efek yang disebabkan oleh elektron yang lebih dekat ke nukleus pada elektron yang berada pada tingkat yang lebih eksternal disebut efek layar. Elektron yang berada pada tingkat rendah mengurangi gaya tarik menarik yang diberikan oleh inti bermuatan positif pada elektron yang lebih jauh darinya. Selain itu, elektron dari tingkat yang berbeda mengalami gaya tolak-menolak, karena muatan negatifnya saling tolak.

Dari sudut pandang fisika kuantum, efek layar dapat didefinisikan sebagai interferensi yang ditemukan antara orbit terluar atom dan nukleusnya.

Orbital atom menyebabkan efek layar paling banyak (diwakili oleh huruf S dari Perisai bahasa Inggris atau Screening), diikuti oleh orbital dan dalam urutan itu.

S (s)> S (p)> S (d)> S (f)

Dalam atom unsur periode terakhir tabel periodik, efek layar lebih menonjol, karena mereka memiliki lebih banyak elektron di tingkat eksternal, dilindungi oleh elektron dari tingkat yang lebih rendah.

Selain itu, beberapa teori relativistik menyatakan bahwa kontraksi orbital dan terjadi pada atom-atom ini , yang semakin menonjolkan efek layar. 

Contoh dari fenomena ini adalah kontraksi orbital 6s menuju inti, menyebabkan penetrasi orbital dan pada tingkat yang lebih rendah, itulah sebabnya efek layar orbital ini pada lebih banyak elektron eksternal lebih besar pada unsur-unsur periode keenam daripada pada periode keempat tabel.    

Efek layar terkait erat dengan muatan inti efektif, seperti yang dapat dilihat pada ekspresi berikut:

Z eff merupakan muatan inti efektif, muatan inti nyata (nomor atom unsur) dan atau atau σ , konstanta efek perisai.

Salah satu cara untuk menunjukkan efek ini adalah dengan mengukur energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom. Ambil contoh atom Helium, yang memiliki dua elektron, melengkapi orbital atom 1 2.

Untuk melepaskan elektron pertama, dibutuhkan 2373 kJ per mol, sedangkan untuk melepaskan elektron kedua, dibutuhkan 5251 kJ per mol. Hal ini karena ketika dua elektron hadir, efek layar membuat gaya yang menarik mereka ke arah inti berkurang, sebaliknya ketika hanya ada satu elektron, efek layar tidak ada, sehingga ditarik dengan gaya yang lebih besar. oleh muatan positif inti (proton).