بار مؤثر هسته

بار مؤثر هسته  ((معمولا با نماد   یا )) بخشی از بار مثبت هسته است که یک الکترون با توجه به اثر پوششی دیگر الکترون‌ها احساس می‌کند.

اصطلاح «مؤثر» زمانی به کار می‌رود که اثر پوششی الکترونهای با بار منفی مانع از آن شود که الکترونهای اوربیتال اتمی بالاتر از بارگیری کامل هسته استفاده کنند. دلیل این موضوع به اثر دافعه الکترون‌های لایه داخلی بر می گردد. 

در واقع، بار موثر هسته معیاری است که با آن اندرکنش الکتروستاتیک میان بار منفی الکترون ها و بار مثبت پرتون ها اندازه گیری می شود.

بار الکتریکی هسته ای مؤثر توسط الکترون را بار اصلی می‌نامند. می‌توان قدرت بار هسته ای را با عدد اکسایش اتم تعیین کرد.

محاسبات 
در اتم با یک الکترون، این الکترون بار مثبت هسته اتم را تجربه می‌کند. در این حالت، بار هسته ای مؤثر می‌تواند از قانون کولن محاسبه شود.
شکل پایه‌ای قانون کولن توصیف می‌کند که بارهای هم‌نام همدیگر را دفع، و بارهای ناهم‌نام همدیگر را جذب می‌کنند. شکل اسکالری قانون کولن تنها بزرگی نیروی بین دو بار الکتریکی نقطه‌ای را بیان می‌کند. بزرگی نیروی الکترواستاتیکی (F) از رابطه زیر بدست می‌آید:

با این حال، در اتم با الکترون‌های زیاد، الکترون‌های بیرونی به‌طور همزمان به دلیل الکترون‌خواهی] توسط الکترونهایی با بار منفی دفع می‌شوند. بار هسته ای مؤثر در چنین حالتی توسط معادله زیر آورده شده‌است:

جایی که
  Z تعداد پروتون در هسته ([[[تعداد مجاز]]) است، و
  Sتعداد الکترون‌های غیر والانس است.

'' S 'را می‌توان با استفاده «قوانین اسلاتر» (معروف به جان سی اسلیتر شناخته می‌شود) یافت.

داگلاس هارتری بار مؤثر هسته "Z" یک اوربیتال را با استفاده از روش هارتری-فاک اینگونه تعریف کرد:

جایی که
میانگین شعاع مداری برای هیدروژن است، و
 متوسط شعاع مداری برای پیکربندی پروتون با بار هسته ای "Z" است.

مقدار عددی 
مقادیر عددی بار مؤثر هسته توسط کلمنتیو همکاران در سال ۱۹۶۳ و ۱۹۶۷ ارائه شده‌است. .

جستارهای وابسته 

 الکترون ظرفیت
 اثر پوششی الکترون
 اوربیتال اتمی
 الکترونگاتیوی

منابع 

پیوندهای شیمیایی