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有効核電荷計算機

Q: 有効核電荷は形式電荷と同じですか？

いいえ。 有効核電荷は原子中の電子に対する Z マイナス遮蔽です。形式電荷は Lewis 帳簿の恒等式 FC = V − N − B/2 です。本ページは Z_eff 専用です。

内側の電子に遮られたあと、電子が実際に感じる核の引力が分かります。ナトリウムの3s電子はZが11、Sが8.8なので、感じる電荷は11ではなく2.2です。2つの数を入れると引き算の手順も表示され、ブラウザで無料で使えます。

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ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

原子番号: 11
遮蔽定数: 8.8

結果

有効電荷: 2.2

有効核電荷とは、内殻電子が核電荷の一部を打ち消したあと、電子が実際に感じる正味の引力です。一般化学で用いる閉形式は Z_eff が原子番号 Z から遮蔽定数 S を引いた値であり、ナトリウムの 3s 電子で Z が十一、S が八点八なら、十一ではなくおよそ二点二を感じます。本計算機はそれら二つの有限数を受け取り、Z から S を引き、有効電荷と式の文字列を返すので、宿題確認・試験オラクル・実験ノートが一つの決定的契約を共有できます。

有効核電荷の意味と Z マイナス S の求め方

有効核電荷は、多電子原子の中で電子が実際に感じる、弱められた引力です。核はプラス Z の電荷を持ちますが、内殻電子がその核と対象電子のあいだに立ち、引力の一部を打ち消します。化学者はその打消しを一つの遮蔽定数 S にまとめ、Z_eff を Z マイナス S と書きます。

Slater の規則は教室で S を求める定番です。同じグループの電子はゼロ点三五（1s ではゼロ点三零）、n マイナス一の殻の電子はゼロ点八五、さらに内側の殻の電子は一点零零を寄与し、d 電子と f 電子は独自のグループとして扱います。S が分かれば算術はただ一つの引き算であり、それが本機能の仕事です。

電子配置から Slater グループを発明はしません。問題文または以前の Slater 数えから既に Z と S があり、その二数が意味する有効電荷が必要なだけです。

典型確認は、水素で Z が一、S が零なら Z_eff は一、リチウム 2s で Z が三、S が一点七なら Z_eff は一点三、ナトリウム 3s で Z が十一、S が八点八なら Z_eff は二点二です。これらの値は周期的傾向を説明します。Z_eff が大きいほど価電子は核に近づき、イオン化エネルギーは上がり、原子半径は縮みます。

計算機は数値の有効電荷、エコーした入力、式文字列 Z_eff イコール Z マイナス S を返すので、ワークシートは答えの横に代入を印刷できます。

有効核電荷計算機が役立つ場面

一般化学と無機化学の授業は、与えられた原子番号と Slater 遮蔽定数を Z_eff に換え、周期でイオン化エネルギーが上がる理由を問う表を際限なく出します。数値と代入を返す信頼できるオラクルは採点とデモ準備を速めます。

Slater 数えから既に S を記した実験ノートは、引き算を再導出せず、別検索・別式である Lewis 形式電荷と混ぜずに、それらの定数を有効電荷へ変換できます。検証失敗は残高を消費しません。後で価電子・孤立電子対・結合電子数から Lewis 形式電荷が必要なら、この Z マイナス S のページを過負荷にせず別ランディングとして扱ってください。

活用例

教室での Slater 有効核電荷の確認

学習者は原子番号 Z と教科書の遮蔽定数 S を入れ、提出前に手書きの Z_eff = Z − S を決定的な有効電荷と比較します。

試験と LMS の自動採点

非有限の遮蔽定数を拒否し、NaN や Infinity を偽の成功として返さないオラクルで、有効核電荷の設問を採点します。

周期的傾向のノート

スクリプトは表の Z と Slater の S を Z_eff に変換し、イオン化エネルギーと半径の傾向図が一つの引き算契約を共有します。

よくある質問

有効核電荷の式は何ですか？

Z_eff = Z − S です。Z は原子番号、S は遮蔽（screening）定数で、多くの場合 Slater の規則によります。

遮蔽定数が有限数でないとどうなりますか？

欠落・NaN・Infinity・非数値の遮蔽は拒否され、エンジンが非有限の有効電荷を返すことはありません。それらの失敗は課金されません。

このツールは電子配置から Slater の S を計算しますか？

いいえ。 S はご自身で（Slater の規則または問題から）与えます。本計算機は Z から S を引くだけです。グループ寄与は先に紙上または別ステップで求めてください。

有効核電荷は形式電荷と同じですか？

いいえ。有効核電荷は原子中の電子に対する Z マイナス遮蔽です。形式電荷は Lewis 帳簿の恒等式 FC = V − N − B/2 です。本ページは Z_eff 専用です。

有効核電荷で周期表の傾向が説明できるのはなぜですか？

有効核電荷が大きいほど、価電子が核の近くに引き寄せられるためです。その結果、イオン化エネルギーは大きくなり、原子半径は小さくなります。周期表に見られる傾向は、これで説明できます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/effective-charge

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

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)

リクエスト例

{
  "atomic_number": 11,
  "shielding_constant": 8.8
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.effective_charge",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

遮蔽定数が有限数でない場合、NaN や Infinity の結果を捏造せず invalid_input で失敗します。

有効核電荷の意味と Z マイナス S の求め方

経路は純算術のため、Slater 表のネットワーク照会も乱数シードも壁時計依存もなく、同じ Z と S は常に同じ JSON を生みます。

入力契約、応答の形、エラー時の振る舞い

本ページ固有の約束は遮蔽定数です。S が有限数でなければ、採点器が成功と誤認しうる空虚な Infinity や静かな NaN を返す代わりに、エンジンは要求を拒否します。電子配置からまだ S を導く必要がある場合は、ご自身の Slater 数えシートと組み合わせてください。検証失敗は課金されません。必須の有限数二つを含む JSON 本体を送ってください。atomic_number は原子の陽子数 Z、shielding_constant は Slater の規則または問題文からの遮蔽定数 S です。原子番号には別名 z と Z、遮蔽定数には別名 s、S、shielding、screening_constant を受け付けるので、実験室の英語も教科書の記号も使えます。各フィールドは JSON 数または数値文字列でよく、欠落フィールド・空文字列・NaN・Infinity・非数値はフィールド名付きの invalid_input で失敗します。例：atomic_number が十一、shielding_constant が八点八なら、十一マイナス八点八が二点二なので effective_charge は二点二です。本エンドポイントは引き算のみで、軌道グループ表は出しません。成功した API 呼び出しは公開の基本料金 $0.002 をアイテムごとに用います。

有効核電荷計算機が役立つ場面

試験準備ジェネレータは、非有限の遮蔽を黙って NaN 返すのではなく invalid_input と印す決定的契約を必要とします。実装は parse のティア A のため、成功呼び出しはモデルトークンも外向きネットワークもなく、公開の基本料金 $0.002 です。要求を小さく保ち、テストで丸めた effective_charge をピン留めすれば、量子化学スタックを自前で立てずに宿題・LMS プラグイン・エッジワーカー向けの再現可能な Z_eff が得られます。

技術的な質問

有効核電荷計算機の料金はいくらですか？

ブラウザツールは無料でローカル実行です。API 要求は成功呼び出しあたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

有効核電荷計算機

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計算例

有効核電荷の意味と Z マイナス S の求め方

有効核電荷計算機が役立つ場面

活用例

教室での Slater 有効核電荷の確認

試験と LMS の自動採点

周期的傾向のノート

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関連ツール

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エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

有効核電荷の意味と Z マイナス S の求め方

入力契約、応答の形、エラー時の振る舞い

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