Hiệu ứng che chắn là gì?

Trong hóa học, hiệu ứng che chắn là sự suy yếu của lực hút giữa một điện tử và hạt nhân nguyên tử có nhiều hơn một lớp vỏ điện tử. Hiệu ứng này còn được gọi là sàng lọc hoặc che chắn nguyên tử.

Trong nguyên tử và ion chỉ có một điện tử, tổng lực tác dụng của một điện tử quay quanh bằng lực hấp dẫn điện từ mà hạt nhân tác dụng lên điện tử này. Khi có nhiều điện tử quay quanh hạt nhân hơn, mỗi điện tử chịu lực hút điện từ hạt nhân ngoài lực đẩy của các điện tử xung quanh. Độ lớn của lực đẩy này phụ thuộc vào số electron, vì vậy khi số lớp electron được lấp đầy càng tăng thì lực đẩy thuần lên các electron lớp ngoài cùng sẽ giảm đi. Các điện tử ở lớp vỏ ngoài này không liên kết chặt chẽ với hạt nhân như các điện tử ở lớp vỏ bên trong, giải thích tại sao các điện tử ở lớp vỏ hóa trị dễ bị tách ra khỏi nguyên tử hơn các điện tử ở lớp vỏ bên trong.

Số lượng lớn hơn các điện tử quay quanh dẫn đến tương tác đẩy phức tạp hơn giữa các điện tử này, làm cho việc đánh giá định lượng lực đẩy do hiệu ứng che chắn gây ra trở nên khó khăn. Các kỹ thuật để xác định hiệu ứng che chắn bao gồm các nghiệm số của phương trình sóng Schrodinger, sử dụng các công thức thực nghiệm Slater hoặc suy ra hiệu ứng bằng phép đo phổ tán xạ ngược Rutherford.