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クーロン力と有効核電荷 同族元素で比較すると、下に行くほど有効核電荷は大き...

mat********さん

2012/7/2817:24:11

クーロン力と有効核電荷

同族元素で比較すると、下に行くほど有効核電荷は大きくなり、クーロン力は小さくなるそうですが、こんな統一性がないのなら、有効核電荷の考え方が必要ないと思えて

くるんですが、原子の反応性やイオン化エネルギーなど考える時、クーロン力だけでなく有効核電荷も考える必要があるんでしょうか?
お答えお願いします。

補足できれば有効核電荷ななんのために考えられたのか教えていただけると嬉しいです。

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ベストアンサーに選ばれた回答

gro********さん

編集あり2012/7/2820:08:43

統一性はありますよ。だって、1つの電子が持つエネルギーEはクーロン引力に比例しますから。

E ∝ Ze•(-e)/r

ここで Ze は核電荷、r は原子核と電子の間の距離。
言葉だけで覚えようとするから混乱するんです。

何のために、っていうのはこの式を見るだけでも推測できるはずです。

(追記)
そもそもクーロン力について混乱があるようですが、クーロン引力

F = Ze•(-e)/r

は有効核電荷に比例し原子核ー電子間の距離に反比例します。
有効核電荷の増加に対して、大きな主量子数をもつ軌道に電子が入ることによる距離の増大の仕方が大きいから「同族元素で比較すると、下に行くほど有効核電荷は大きくなり、クーロン力は小さくなる」んです。なので、統一性はあります。

上の回答を書いた後で、質問の意図を読み間違えた気がして追記します。

質問した人からのコメント

2012/7/29 09:39:48

ありがとうございました。
F = Ze•(-e)/rだったんですね。
別々に考えていたので、この関係を知って理解できました。
ためになりました(^ ^)

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