Ce este efectul de ecranare?

Termenul „efect de ecranare” se referă la o scădere a atracției dintre electroni și nucleul unui atom. Electronii sunt foarte atrași de nucleu, deoarece au o sarcină negativă, iar nucleul conține protoni, care au o sarcină pozitivă. Când electroni suplimentari sunt prezenți pe orbite diferite, electronii se resping ușor unul pe altul. Această forță de repulsie acționează împotriva forței de atracție a nucleului, scăzând atracția dintre electroni și nucleu.

Electronii dintr-un atom pot fi găsiți pe mai multe orbite. Prima orbită poate conține doi electroni în total. Orbitele suplimentare conțin un număr variat de electroni, orbita cea mai exterioară fiind cunoscută sub numele de orbita de valență. Efectul de ecranare a electronilor se aplică în principal electronilor de valență. Electronii găsiți în orbitele interioare vor proteja forța de atracție de nucleu.

Pozițiile electronilor explică cât de multă ecranare apare. Electronii de pe prima orbită, numiți electroni S, sunt cel mai puțin protejați, deoarece sunt cel mai aproape de nucleu. Electronii de pe a doua orbită, orbita P, sunt protejați puțin mai mult. Electronii de pe a treia orbită, orbita D, sunt protejați mai mult decât pe orbita P. Prin urmare, cu cât mai mulți electroni într-un atom, cu atât distanța față de nucleu este mai mare și scăderea atracției este mai mare.

Puterea efectelor de scut poate fi estimată folosind tabelul periodic. Configurațiile elementelor din tabel oferă tendințe periodice specifice, una legată de acest efect. Fiecare rând al tabelului se referă la un nou nivel de electroni, rândurile de jos având cele mai multe niveluri, iar rândul de sus doar un nivel. Aceasta înseamnă că efectul este mai mare asupra elementelor găsite în partea de jos a tabelului.

Un efect puternic de scut va influența ușurința cu care electronii pot fi îndepărtați, ceea ce este cunoscut sub numele de energie de ionizare. Electronii de pe prima orbită sunt foarte greu de îndepărtat, deoarece trebuie să treacă de electronii de pe toate celelalte orbite. Electronii de pe orbitele exterioare sunt foarte ușor de îndepărtat în reacții și procese chimice, deoarece nu există alți electroni care blochează drumul. Când un atom are un electron mai puțin decât de obicei sau un electron în plus, se numește ion.

Ecranarea este o proprietate chimică importantă, iar în metale are funcții importante de stare solidă. Acest efect este utilizat în metale pentru a reduce câmpurile electrostatice din semiconductori. De asemenea, reduce amploarea oricăror câmpuri electrice produse în interiorul metalului. Câmpurile electrice au o sarcină și o distanță, iar cu cât scutul este mai mare, cu atât câmpul este mai scurt.