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. .

+ بار مؤثر هستهHHeZ1۲1s۱٫۰۰۰۱٫۶۸۸LiBeBCNOFNeZ3۴۵۶۷۸۹۱۰1s۲٫۶۹۱۳٫۶۸۵۴٫۶۸۰۵٫۶۷۳۶٫۶۶۵۷٫۶۵۸۸٫۶۵۰۹٫۶۴۲2s۱٫۲۷۹۱٫۹۱۲۲٫۵۷۶۳٫۲۱۷۳٫۸۴۷۴٫۴۹۲۵٫۱۲۸۵٫۷۵۸2p ۲٫۴۲۱۳٫۱۳۶۳٫۸۳۴۴٫۴۵۳۵٫۱۰۰۵٫۷۵۸NaMgAlSiPSClArZ11۱۲۱۳۱۴۱۵۱۶۱۷۱۸1s۱۰٫۶۲۶۱۱٫۶۰۹          ۱۲٫۵۹۱۱۳٫۵۷۵۱۴٫۵۵۸۱۵٫۵۴۱۱۶٫۵۲۴۱۷٫۵۰۸2s۶٫۵۷۱۷٫۳۹۲          ۸٫۲۱۴۹٫۰۲۰۹٫۸۲۵۱۰٫۶۲۹۱۱٫۴۳۰۱۲٫۲۳۰2p۶٫۸۰۲۷٫۸۲۶          ۸٫۹۶۳۹٫۹۴۵۱۰٫۹۶۱۱۱٫۹۷۷۱۲٫۹۹۳۱۴٫۰۰۸3s۲٫۵۰۷۳٫۳۰۸          ۴٫۱۱۷۴٫۹۰۳۵٫۶۴۲۶٫۳۶۷۷٫۰۶۸۷٫۷۵۷3p            ۴٫۰۶۶۴٫۲۸۵۴٫۸۸۶۵٫۴۸۲۶٫۱۱۶۶٫۷۶۴KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrZ19۲۰۲۱۲۲۲۳۲۴۲۵۲۶۲۷۲۸۲۹۳۰۳۱۳۲۳۳۳۴۳۵۳۶1s۱۸٫۴۹۰۱۹٫۴۷۳۲۰٫۴۵۷۲۱٫۴۴۱۲۲٫۴۲۶۲۳٫۴۱۴۲۴٫۳۹۶۲۵٫۳۸۱۲۶٫۳۶۷۲۷٫۳۵۳۲۸٫۳۳۹۲۹٫۳۲۵۳۰٫۳۰۹۳۱٫۲۹۴۳۲٫۲۷۸۳۳٫۲۶۲۳۴٫۲۴۷۳۵٫۲۳۲2s۱۳٫۰۰۶۱۳٫۷۷۶۱۴٫۵۷۴۱۵٫۳۷۷۱۶٫۱۸۱۱۶٫۹۸۴۱۷٫۷۹۴۱۸٫۵۹۹۱۹٫۴۰۵۲۰٫۲۱۳۲۱٫۰۲۰۲۱٫۸۲۸۲۲٫۵۹۹۲۳٫۳۶۵۲۴٫۱۲۷۲۴٫۸۸۸۲۵٫۶۴۳۲۶٫۳۹۸2p۱۵٫۰۲۷۱۶٫۰۴۱۱۷٫۰۵۵۱۸٫۰۶۵۱۹٫۰۷۳۲۰٫۰۷۵۲۱٫۰۸۴۲۲٫۰۸۹۲۳٫۰۹۲۲۴٫۰۹۵۲۵٫۰۹۷۲۶٫۰۹۸۲۷٫۰۹۱۲۸٫۰۸۲۲۹٫۰۷۴۳۰٫۰۶۵۳۱٫۰۵۶۳۲٫۰۴۷3s۸٫۶۸۰۹٫۶۰۲۱۰٫۳۴۰۱۱٫۰۳۳۱۱٫۷۰۹۱۲٫۳۶۸۱۳٫۰۱۸۱۳٫۶۷۶۱۴٫۳۲۲۱۴٫۹۶۱۱۵٫۵۹۴۱۶٫۲۱۹۱۶٫۹۹۶۱۷٫۷۹۰۱۸٫۵۹۶۱۹٫۴۰۳۲۰٫۲۱۹۲۱٫۰۳۳3p۷٫۷۲۶۸٫۶۵۸۹٫۴۰۶۱۰٫۱۰۴۱۰٫۷۸۵۱۱٫۴۶۶۱۲٫۱۰۹۱۲٫۷۷۸۱۳٫۴۳۵۱۴٫۰۸۵۱۴٫۷۳۱۱۵٫۳۶۹۱۶٫۲۰۴۱۷٫۰۱۴۱۷٫۸۵۰۱۸٫۷۰۵۱۹٫۵۷۱۲۰٫۴۳۴4s۳٫۴۹۵۴٫۳۹۸۴٫۶۳۲۴٫۸۱۷۴٫۹۸۱۵٫۱۳۳۵٫۲۸۳۵٫۴۳۴۵٫۵۷۶۵٫۷۱۱۵٫۸۴۲۵٫۹۶۵۷٫۰۶۷۸٫۰۴۴۸٫۹۴۴۹٫۷۵۸۱۰٫۵۵۳۱۱٫۳۱۶3d  ۷٫۱۲۰۸٫۱۴۱۸٫۹۸۳۹٫۷۵۷۱۰٫۵۲۸۱۱٫۱۸۰۱۱٫۸۵۵۱۲٫۵۳۰۱۳٫۲۰۱۱۳٫۸۷۸۱۵٫۰۹۳۱۶٫۲۵۱۱۷٫۳۷۸۱۸٫۴۷۷۱۹٫۵۵۹۲۰٫۶۲۶4p ۶٫۲۲۲۶٫۷۸۰۷٫۴۴۹۸٫۲۸۷۹٫۰۲۸۹٫۳۳۸RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeZ37۳۸۳۹۴۰۴۱۴۲۴۳۴۴۴۵۴۶۴۷۴۸۴۹۵۰۵۱۵۲۵۳۵۴1s۳۶٫۲۰۸۳۷٫۱۹۱۳۸٫۱۷۶۳۹٫۱۵۹۴۰٫۱۴۲۴۱٫۱۲۶۴۲٫۱۰۹۴۳٫۰۹۲۴۴٫۰۷۶۴۵٫۰۵۹۴۶٫۰۴۲۴۷٫۰۲۶۴۸٫۰۱۰۴۸٫۹۹۲۴۹٫۹۷۴۵۰٫۹۵۷۵۱٫۹۳۹۵۲٫۹۲۲2s۲۷٫۱۵۷۲۷٫۹۰۲۲۸٫۶۲۲۲۹٫۳۷۴۳۰٫۱۲۵۳۰٫۸۷۷۳۱٫۶۲۸۳۲٫۳۸۰۳۳٫۱۵۵۳۳٫۸۸۳۳۴٫۶۳۴۳۵٫۳۸۶۳۶٫۱۲۴۳۶٫۸۵۹۳۷٫۵۹۵۳۸٫۳۳۱۳۹٫۰۶۷۳۹٫۸۰۳2p۳۳٫۰۳۹۳۴٫۰۳۰۳۵٫۰۰۳۳۵٫۹۹۳۳۶٫۹۸۲۳۷٫۹۷۲۳۸٫۹۴۱۳۹٫۹۵۱۴۰٫۹۴۰۴۱٫۹۳۰۴۲٫۹۱۹۴۳٫۹۰۹۴۴٫۸۹۸۴۵٫۸۸۵۴۶٫۸۷۳۴۷٫۸۶۰۴۸٫۸۴۷۴۹٫۸۳۵3s۲۱٫۸۴۳۲۲٫۶۶۴۲۳٫۵۵۲۲۴٫۳۶۲۲۵٫۱۷۲۲۵٫۹۸۲۲۶٫۷۹۲۲۷٫۶۰۱۲۸٫۴۳۹۲۹٫۲۲۱۳۰٫۰۳۱۳۰٫۸۴۱۳۱٫۶۳۱۳۲٫۴۲۰۳۳٫۲۰۹۳۳٫۹۹۸۳۴٫۷۸۷۳۵٫۵۷۶3p۲۱٫۳۰۳۲۲٫۱۶۸۲۳٫۰۹۳۲۳٫۸۴۶۲۴٫۶۱۶۲۵٫۴۷۴۲۶٫۳۸۴۲۷٫۲۲۱۲۸٫۱۵۴۲۹٫۰۲۰۲۹٫۸۰۹۳۰٫۶۹۲۳۱٫۵۲۱۳۲٫۳۵۳۳۳٫۱۸۴۳۴٫۰۰۹۳۴٫۸۴۱۳۵٫۶۶۸4s۱۲٫۳۸۸۱۳٫۴۴۴۱۴٫۲۶۴۱۴٫۹۰۲۱۵٫۲۸۳۱۶٫۰۹۶۱۷٫۱۹۸۱۷٫۶۵۶۱۸٫۵۸۲۱۸٫۹۸۶۱۹٫۸۶۵۲۰٫۸۶۹۲۱٫۷۶۱۲۲٫۶۵۸۲۳٫۵۴۴۲۴٫۴۰۸۲۵٫۲۹۷۲۶٫۱۷۳3d۲۱٫۶۷۹۲۲٫۷۲۶۲۵٫۳۹۷۲۵٫۵۶۷۲۶٫۲۴۷۲۷٫۲۲۸۲۸٫۳۵۳۲۹٫۳۵۹۳۰٫۴۰۵۳۱٫۴۵۱۳۲٫۵۴۰۳۳٫۶۰۷۳۴٫۶۷۸۳۵٫۷۴۲۳۶٫۸۰۰۳۷٫۸۳۹۳۸٫۹۰۱۳۹٫۹۴۷4p۱۰٫۸۸۱۱۱٫۹۳۲۱۲٫۷۴۶۱۳٫۴۶۰۱۴٫۰۸۴۱۴٫۹۷۷۱۵٫۸۱۱۱۶٫۴۳۵۱۷٫۱۴۰۱۷٫۷۲۳۱۸٫۵۶۲۱۹٫۴۱۱۲۰٫۳۶۹۲۱٫۲۶۵۲۲٫۱۸۱۲۳٫۱۲۲۲۴٫۰۳۰۲۴٫۹۵۷5s4.9856.0716.2566.4465.9216.1067.2276.4856.640(empty)۶٫۷۵۶۸٫۱۹۲۹٫۵۱۲۱۰٫۶۲۹۱۱٫۶۱۷۱۲٫۵۳۸۱۳٫۴۰۴۱۴٫۲۱۸4d  ۱۵٫۹۵۸۱۳٫۰۷۲۱۱٫۲۳۸۱۱٫۳۹۲۱۲٫۸۸۲۱۲٫۸۱۳۱۳٫۴۴۲۱۳٫۶۱۸۱۴٫۷۶۳۱۵٫۸۷۷۱۶٫۹۴۲۱۷٫۹۷۰۱۸٫۹۷۴۱۹٫۹۶۰۲۰٫۹۳۴۲۱٫۸۹۳5p ۸٫۴۷۰۹٫۱۰۲۹٫۹۹۵۱۰٫۸۰۹۱۱٫۶۱۲۱۲٫۴۲۵

 جستارهای وابسته 

 الکترون ظرفیت
 اثر پوششی الکترون
 اوربیتال اتمی
 الکترونگاتیوی

 منابع 

رده:پیوندهای شیمیایی