حاسبة الشحنة النووية الفعّالة
اعرف الشحنة التي يشعر بها الإلكترون فعلًا بعد أن تحجب الإلكترونات الداخلية النواة: إلكترون 3s في الصوديوم، حيث Z يساوي 11 وS يساوي 8.8، يشعر بشحنة 2.2 لا 11. أدخل الرقمين وشاهد الطرح خطوة بخطوة. مجاني في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- العدد الذري
- 11
- ثابت الحجب
- 8.8
- الشحنة الفعالة
- 2.2
الشحنة النووية الفعّالة هي الجذب الصافي الذي يحسّ به الإلكترون بعد أن تلغي الإلكترونات الداخلية جزءاً من شحنة النواة. الصيغة المغلقة في الكيمياء العامة هي Z_eff يساوي العدد الذري Z ناقص ثابت الحجب S، لذا يحسّ إلكترون 3s في الصوديوم عند Z يساوي أحد عشر وS يساوي ثمانية فاصلة ثمانية بنحو اثنين فاصلة اثنين لا بالأحد عشر كاملة. تقبل هذه الحاسبة هذين العددين المنتهيَين، وتطرح S من Z، وتعيد الشحنة الفعّالة مع سلسلة الصيغة حتى تشترك فحوصات الواجبات وأوراكيل الامتحان ودفاتر المختبر في عقد حتمي واحد.
ماذا تعني الشحنة النووية الفعّالة وكيف يُحسب Z ناقص S
الشحنة النووية الفعّالة هي الجذب المخفَّض الذي يحسّ به إلكترون في ذرة متعددة الإلكترونات فعلاً. للنواة شحنة زائد Z، لكن الإلكترونات الداخلية تقف بين تلك النواة والإلكترون المقصود وتلغي جزءاً من الجذب؛ يلخّص الكيميائيون ذلك الإلغاء في ثابت حجب واحد S ويكتبون Z_eff يساوي Z ناقص S.
قواعد سلاتر هي الوصفة الصفّية المعتادة لـ S: إلكترونات المجموعة نفسها تساهم بصفر فاصلة ثلاثة خمسة (أو صفر فاصلة ثلاثة صفر لأوربيتال 1s)، وإلكترونات الغلاف n ناقص واحد تساهم بصفر فاصلة ثمانية خمسة، وإلكترونات الأغلفة الأعمق تساهم بواحد فاصلة صفر صفر، مع معاملة إلكترونات d وf مجموعةً قائمة بذاتها. متى عُرفت S كانت الحسابات طرحاً واحداً، وهذا بالضبط ما تؤديه هذه القدرة. وهي لا تخترع مجموعات سلاتر من توزيع إلكتروني: لديكم Z وS مسبقاً من نص المسألة أو من عدّ سلاتر سابق، وتحتاجون الشحنة الفعّالة التي يدل عليها العددان.
تشمل الفحوصات النموذجية الهيدروجين بـ Z يساوي واحداً وS يساوي صفراً فيكون Z_eff واحداً، والليثيوم 2s بـ Z يساوي ثلاثة وS يساوي واحداً فاصلة سبعة فيكون Z_eff واحداً فاصلة ثلاثة، والصوديوم 3s بـ Z يساوي أحد عشر وS يساوي ثمانية فاصلة ثمانية فيكون Z_eff اثنين فاصلة اثنين. تفسّر تلك القيم الاتجاهات الدورية: Z_eff أكبر يسحب إلكترونات التكافؤ أقرب، فيرفع طاقة التأين ويقلّص نصف القطر الذري. تعيد الحاسبة الشحنة الفعّالة العددية والمدخلات المردودة وسلسلة الصيغة Z_eff يساوي Z ناقص S حتى تطبع ورقة العمل الاستبدال بجانب الجواب.
أين تجد حاسبة الشحنة النووية الفعّالة نفعها
تكلّف مقررات الكيمياء العامة وغير العضوية جداول لا تنتهي تحوّل عدداً ذرياً معلناً وثابت حجب لسلاتر إلى Z_eff ثم تسأل لماذا ترتفع طاقة التأين عبر الدورة؛ وأوراكل موثوق يعيد العدد والاستبدال يسرّع التصحيح وإعداد العروض. دفاتر المختبر التي تبلّغ سلفاً عن S من عدّ سلاتر تستطيع تحويل تلك الثوابت إلى شحنة فعّالة دون إعادة اشتقاق الطرح ودون خلطها بالشحنة الشكلية للويس، وهي بحث آخر وصيغة أخرى.
مواقع المحتوى التي تتصدر على حاسبة الشحنة النووية الفعّالة تنتفع بودجة حيّة يطابق مسارها المجاني في المتصفح مسار الأتمتة المدفوع بايتًا ببايت على الوحدة النقية نفسها. التحقق الفاشل لا يستهلك الرصيد. إن احتجتم لاحقاً الشحنة الشكلية للويس من أعداد التكافؤ والأزواج الوحيدة وإلكترونات الرابطة فعاملوها صفحةً مستقلة بدل إثقال صفحة Z ناقص S هذه.
حالات الاستخدام
فحوصات Z_eff لسلاتر في الصف
يدخل الطلاب العدد الذري Z وثابت حجب S من الكتاب ويقارنون Z_eff = Z − S المكتوب يدوياً بشحنة فعّالة حتمية قبل التسليم.
تصحيح آلي للامتحانات ومنصات LMS
صحّحوا بنود الشحنة النووية الفعّالة بأوراكل يرفض ثابت حجب غير منتهٍ ولا يعيد NaN أو Infinity نجاحاً زائفاً.
دفاتر الاتجاهات الدورية
تحوّل السكربتات قيم Z وS لسلاتر المجدولة إلى Z_eff حتى تشترك رسوم طاقة التأين ونصف القطر في عقد طرح واحد.
الأسئلة الشائعة
ما صيغة الشحنة النووية الفعّالة؟
Z_eff = Z − S، حيث Z هو العدد الذري وS ثابت الحجب (screening) عادةً من قواعد سلاتر.
ماذا يحدث إن لم يكن ثابت الحجب عدداً منتهياً؟
تُرفض قيم الحجب الناقصة وNaN وInfinity وغير الرقمية حتى لا يعيد المحرك شحنة فعّالة غير منتهية. تلك الإخفاقات لا تُحصَّل.
هل تحسب هذه الأداة S لسلاتر من توزيع إلكتروني؟
لا. تقدّمون S بأنفسكم (من قواعد سلاتر أو من المسألة). هذه الحاسبة تطرح S من Z فحسب. اشتقوا مساهمات المجموعة أولاً على الورق أو في خطوة منفصلة.
هل الشحنة النووية الفعّالة هي نفسها الشحنة الشكلية؟
لا. الشحنة النووية الفعّالة هي Z ناقص الحجب لإلكترون في ذرة. الشحنة الشكلية هوية محاسبة لويس FC = V − N − B/2. استخدموا هذه الصفحة لـ Z_eff فقط.
لماذا تفسّر الشحنة النووية الفعّالة اتجاهات الجدول الدوري؟
لأن الشحنة الفعّالة الأكبر تجذب إلكترونات التكافؤ أقرب إلى النواة، فترتفع طاقة التأين ويصغر نصف القطر الذري. وهذا ما يفسر الاتجاهات الدورية في الجدول.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"atomic_number":11,"shielding_constant":8.8}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"atomic_number": 11,
"shielding_constant": 8.8
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"atomic_number": 11,
"shielding_constant": 8.8
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"atomic_number":11,"shielding_constant":8.8}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"atomic_number":11,"shielding_constant":8.8}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"atomic_number": 11,
"shielding_constant": 8.8
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.effective_charge",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
إذا لم يكن ثابت الحجب عدداً منتهياً تفشل المهمة بـ invalid_input بدلاً من اختراع نتيجة NaN أو Infinity.
ماذا تعني الشحنة النووية الفعّالة وكيف يُحسب Z ناقص S
ولأن المسار حساب صرف فلا استعلام شبكي لجداول سلاتر ولا بذرة عشوائية ولا اعتماد على ساعة الحائط: نفس Z ونفس S ينتجان دائماً نفس JSON.
عقد الإدخال وشكل الاستجابة وسلوك الخطأ
وعد هذه الصفحة الفريد يخص ثابت الحجب: إن لم يكن S عدداً منتهياً يرفض المحرك الطلب بدل إعادة Infinity أجوف أو NaN صامت قد يعدّه المصحّح نجاحاً. اقرنوا الاستجابة بورقة عدّ سلاتر الخاصة بكم إن احتجتم بعدُ اشتقاق S من توزيع إلكتروني؛ هذه النهاية تطرح فقط ولا تُصدر جداول مجموعات مدارية. التحقق الفاشل لا يُحصَّل. أرسلوا جسماً JSON بعددين منتهيَين إلزاميين: atomic_number وهو عدد بروتونات الذرة Z، وshielding_constant وهو ثابت الحجب S من قواعد سلاتر أو من نص المسألة. تُقبل الأسماء البديلة z وZ للعدد الذري؛ وتُقبل الأسماء البديلة s وS وshielding وscreening_constant لثابت الحجب، فيعمل إنجليزي المختبر ورموز الكتاب معاً. قد يصل كل حقل كعدد JSON أو كسلسلة رقمية؛ والحقول الناقصة والسلاسل الفارغة وNaN وInfinity والقيم غير الرقمية تفشل بـ invalid_input مع تسمية الحقل. عند النجاح يردّ الجسم atomic_number وshielding_constant مقرَّبين، ويعيّن effective_charge إلى Z ناقص S مقرَّباً إلى اثنتي عشرة منزلة لعناصر ذهبية مستقرة عبر بيئات التشغيل، ويعيّن formula إلى السلسلة Z_eff يساوي Z ناقص S، ويعيّن method إلى slater_effective_nuclear_charge، ويتضمن مصفوفة steps قصيرة بالاستبدال مكتوباً. مثال: atomic_number أحد عشر وshielding_constant ثمانية فاصلة ثمانية يعطي effective_charge اثنين فاصلة اثنين لأن أحد عشر ناقص ثمانية فاصلة ثمانية يساوي اثنين فاصلة اثنين. استدعاءات API الناجحة تستخدم السعر الأساسي المنشور $0.002 لكل عنصر.
أين تجد حاسبة الشحنة النووية الفعّالة نفعها
مؤلفو المناهج الذين يبنون دروساً تفاعلية يريدون شكل JSON نفسه في ودجة المتصفح وفي API حتى تبقى أوراق العمل دون اتصال والمصححات الآلية على الشبكة متراصفة. مولّدات التحضير للامتحان تحتاج عقداً حتمياً يسم الحجب غير المنتهي بـ invalid_input بدل إعادة NaN صامتة. ولأن التنفيذ parse من المرتبة A فإن كل استدعاء ناجح يكلف السعر الأساسي المنشور $0.002 بلا رموز نموذج وبلا شبكة صادرة. أبقوا الطلبات صغيرة، وثبّتوا effective_charge المقرَّب في الاختبارات، فتحصلون على قيم Z_eff قابلة للتكرار للواجبات وإضافات LMS وعاملات الحافة دون إقامة ركام كيمياء كمّية خاص بكم.
أسئلة تقنية
كم تكلفة حاسبة الشحنة النووية الفعّالة؟
أداة المتصفح مجانية وتعمل محلياً. طلبات API تستخدم رصيد KIT المدفوع مسبقاً بسعر $0.002 لكل استدعاء ناجح؛ والإدخال غير الصالح لا يُحصَّل.