大学での無機化学。有効核電荷・イオン化エネルギー・電子親和力について教えてください。

質問

この前から無機化学の勉強をしていたのですがそれでも解決しないものがございましたので皆様にヘルプ致します！お願いします。

いくつかあるのですがお分かりになるものだけで結構ですのでお答えください。

（１）有効核電荷、Zeff=Z-Sを説明したいのですがなかなか定義ができません。というのもいくつか文献をあたってみたのですが明確な定義がしてあるものがないのです。遮蔽を説明するためにちょこっと出てくるくらいで、私には見かけの電子（？）としか捉えられませんませんでした。

（２）Alのイオン化エネルギーがNa、Mg、Siなどの周りの原子と比べて低い理由を光電効果も含めて説明せよ、という問いがテストで出そうです（汗）
調べましたところ、光電効果というものがどのようなものかはわかりました。また、私は縦の性質に注目し、つまり１３族であることに何か関係があると思いS２電子配置よりも混成軌道の電子配置をイオン化するほうが容易だということもわかりましたが、どう関連づければよいかわかりません。
また、調べていくうちに新たな疑問に突き当たったのですがAｌのこの性質は
イオン化エネルギーがジグザグになることと関係があるのでしょうか？

（３）また、電子親和力から周期律的性質を見出すにはどうしたらよいのでしょうか？これも縦の性質と関係がありそうですが・・・。

長くなってしまいました。申し訳ございありません。どうかお付き合いくださいませ。

回答No.2

パんだ パンだ（@Josquin） · ベストアンサー

（１）は＃１さんのとおり。

（２）Al原子は、ｓ軌道に２個電子が入っており、その遮蔽によってｐ電子に対する有効殻電荷が減少しています。その結果、ｐ電子が感じるクーロン力は小さくなり、第１イオン化エネルギーが小さくなります。
光電効果は原子１個の話ではなく、金属のかたまりとしての仕事関数が関係してきます。

（３）電子親和力は、その原子の陰イオンのイオン化エネルギーと等しいため、原子番号Zの原子の電子親和力と原子番号(Z+1)の原子のイオン化エネルギーはほぼ平行関係にあります。

回答No.1

noname#160321

有効核荷電については、定義があるみたい。(化学が商売の人間の言葉じゃない)
＜Slaterの規則＞
Z * = Ztrue - S [S: 遮蔽定数]
軌道を [1s] [2s, 2p] [3s, 3p] [3d] [4s, 4p] [4d] [4f] [5s, 5p] ... と分類
問題の軌道よりも右側のグループの電子の遮蔽は 0
同じグループの電子の遮蔽 0.35（1s は例外で 0.30）
(n-1) のグループは 0.85、それより前のグループは遮蔽 1
d, f 軌道を問題にする場合は、一つ前のグループと,それより前すべて 遮蔽 1
と、下記の東大の教養の物理化学のページに書いてあります。
(2)と(3)については???
思い付いたらまた帰ってきます。^^

参考URL：

http://www.frad.t.u-tokyo.ac.jp/~miyoshi/InCh2001/sect2.html