Na química, o efeito de blindagem, às vezes referido como blindagem atômica, efeito de tela ou blindagem eletrônica, descreve o fenômeno em que os elétrons mais internos repelem os elétrons externos, reduzindo a atração líquida exercida pelo núcleo. O efeito de blindagem pode ser definido como uma redução na carga nuclear efetiva experimentada pelos elétrons nas camadas mais externas. É um caso particular de blindagem eletrostática na física atômica. Esse efeito também possui relevância em várias áreas da ciência dos materiais.
Intensidade por camada eletrônica e orbital
A intensidade da blindagem depende principalmente de dois fatores: a distância da camada eletrônica em relação ao núcleo e a capacidade de penetração dos orbitais. Quanto mais afastadas do núcleo estiverem as camadas eletrônicas, mais fraca se torna a interação eletrostática líquida devido ao aumento da blindagem proporcionada pelas camadas internas.
Além disso, devido a diferenças nas formas dos orbitais (penetração orbital), a força de blindagem, S, varia entre os subníveis (s, p, d e f). Orbitais do tipo s possuem uma maior densidade de probabilidade próxima ao núcleo (maior penetração), o que significa que seus elétrons sofrem menos blindagem e fornecem um efeito de tela mais eficiente para os orbitais externos (p, d e f).
Descrição No hidrogênio (que possui apenas um único elétron e, portanto, nenhum elétron interno), o elétron experimenta a atração eletromagnética integral do núcleo. No entanto, em átomos polieletrônicos, cada elétron da camada externa experimenta tanto a atração do núcleo positivo quanto a repulsão eletrostática dos elétrons localizados nas camadas inferiores.
Isso faz com que a força líquida sobre os elétrons de valência seja significativamente menor em magnitude do que a carga nuclear real. Consequentemente, esses elétrons externos ficam menos fortemente ligados ao núcleo, o que explica a facilidade com que são removidos durante a ionização ou na formação de ligações químicas.
A magnitude do efeito de blindagem é difícil de calcular com precisão devido aos efeitos da mecânica quântica. Como aproximação, podemos estimar a carga nuclear efetiva () sobre cada elétron utilizando a seguinte fórmula:
Onde: Z é o número atômico (número de prótons no núcleo); é a constante de blindagem, que pode ser determinada utilizando métodos de química quântica (resolvendo a equação de Schrödinger) ou estimada empiricamente através das regras de Slater.
Na espectroscopia de retroespalhamento de Rutherford, a correção devida à blindagem eletrônica também modifica a repulsão de Coulomb entre o íon incidente e o núcleo-alvo a grandes distâncias, contabilizando o efeito de tela causado pelos elétrons internos.
Ver também
Carga do caroço Carga nuclear efetiva Composto de gás nobre Contração do bloco d (ou contração dos escandídeos) Contração dos lantanídeos Deslocamento químico Efeitos estéricos Número atômico
Peter Atkins & Loretta Jones, Chemical principles: the quest for insight [Variation in shielding effect]
Categoria:Física atômica e molecular Categoria:Química quântica