Avainero – suojaus vs. seulontavaikutus
Suojausvaikutus on elektronipilven tehollisen ydinvarauksen pieneneminen ytimessä olevien elektronien vetovoimien erosta johtuen. Toisin sanoen se on atomiytimen ja uloimpien elektronien välisen vetovoiman väheneminen sisäkuoren elektronien läsnäolon vuoksi. Termit suojaefekti ja suojausvaikutus tarkoittavat samaa. Suojaustehosteen ja suojaustehosteen välillä ei ole eroa.
Mikä on suojausefekti?
Suojausvaikutus on elektronipilven tehokkaan ydinvarauksen pieneneminen elektronien ja ytimen välisten vetovoimien eroista johtuen. Tämä termi kuvaa enemmän kuin yhden elektronin sisältävän atomin elektronien ja ytimen välisiä vetovoimia. Sitä kutsutaan myös atomisuojaukseksi.
Suojausvaikutus vähentää vetovoimaa atomiytimen ja uloimpien elektronien välillä atomissa, joka sisältää monia elektroneja. Tehokas ydinvaraus on positiivinen nettovaraus, jonka elektronit kokevat atomin uloimmissa elektronikuorissa (valenssielektronit). Kun läsnä on monia sisäkuoren elektroneja, atomiytimellä on vähemmän vetovoimaa atomin ytimestä. Tämä johtuu siitä, että atomiydin on suojattu elektroneilla. Mitä suurempi on sisäisten elektronien määrä, sitä suurempi suojavaikutus. Suojausvaikutuksen lisäämisjärjestys on seuraava.
S orbital>p orbital>d orbital>f orbital
Suojavaikutuksen suuntauksia on ajoittain. Vetyatomi on pienin atomi, jossa on yksi elektroni. Suojaelektroneja ei ole, joten tämän elektronin tehollinen ydinvaraus ei vähene. Näin ollen suojaavaa vaikutusta ei ole. Mutta kun jaksollisessa taulukossa siirretään jakson poikki (vasemm alta oikealle), atomissa olevien elektronien määrä kasvaa. Silloin myös suojavaikutus lisääntyy.
Atomien ionisaatioenergia määräytyy pääasiassa suojavaikutuksen perusteella. Ionisaatioenergia on energiamäärä, joka tarvitaan uloimman elektronin poistamiseen atomista tai ionista. Jos suojausvaikutus on korkea, niin tuon atomin uloin elektroni vetää vähemmän puoleensa atomin ydintä, toisin sanoen uloimmat elektronit irtoavat helposti. Näin ollen suurempi suojavaikutus, pienempi ionisaatioenergia.
Kuva 01: Suojausvaikutus elektroniin
On kuitenkin olemassa joitain poikkeuksia ionisaatioenergian arvoista siirrettäessä jaksollisen järjestelmän jakson poikki. Esimerkiksi Mg:n (magnesiumin) ionisaatioenergia on suurempi kuin Al:n (alumiinin). Mutta elektronien lukumäärä Al:ssa on suurempi kuin Mg:n. Tämä tapahtuu, koska Al-atomilla on uloin elektroni 3p-kiertoradalla ja tämä elektroni on pariton. Tämä elektroni on suojattu kahdella 3s elektronilla. Mg:ssa uloimmat elektronit ovat kaksi 3s-elektronia, jotka ovat pareittain samalla kiertoradalla. Siksi tehokas ydinvaraus Al:n valenssielektronissa on pienempi kuin Mg:n. Siksi se on helppo poistaa Al-atomista, mikä johtaa pienempään ionisaatioenergiaan verrattuna Mg.
Mikä on seulontavaikutus?
Suojavaikutelma tunnetaan myös suojavaikutuksena. Se on vaikutus, joka vähentää vetovoimaa atomiytimen ja uloimpien elektronien välillä sisäkuoren elektronien läsnäolon vuoksi. Tämä johtuu siitä, että sisäkuoren elektronit suojaavat atomiydintä.
Mitä eroa on suojauksen ja seulontavaikutuksen välillä
Suojausvaikutus on elektronipilven tehokkaan ydinvarauksen pieneneminen elektronien ja ytimen välisten vetovoimien eroista johtuen. Suojausefekti tunnetaan myös nimellä Screening Effect. Siksi näiden kahden termin välillä ei ole eroa. Ne tarkoittavat ensisijaisesti samaa asiaa
Yhteenveto
Suojausvaikutus tai suojavaikutus vähentää vetovoimaa atomiytimen ja uloimpien elektronien välillä sisäkuoren elektronien läsnäolon vuoksi. Suojausvaikutus pienentää elektronin tehokkaan ydinvarauksen. Tämä vaikutus vaikuttaa valenssielektroneihin. Ei ole eroa termien suojaava vaikutus ja suojaava vaikutus välillä.
