Carica nucleare efficace
Scopra la carica che un elettrone percepisce davvero quando gli elettroni interni schermano il nucleo: un elettrone 3s del sodio, con Z di 11 e S di 8,8, sente 2,2 e non 11. Inserisca i due numeri e veda la sottrazione passo passo. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Numero atomico
- 11
- Costante di schermatura
- 8,8
- Carica effettiva
- 2,2
La carica nucleare efficace è l'attrazione netta che un elettrone avverte dopo che gli elettroni interni hanno annullato parte della carica del nucleo. La forma chiusa della chimica generale è Z_eff uguale al numero atomico Z meno la costante di schermatura S, così un elettrone 3s del sodio con Z uguale a undici e S uguale a otto punto otto avverte circa due punto due e non gli undici interi. Questo calcolatore accetta quei due numeri finiti, sottrae S da Z e restituisce la carica efficace insieme alla stringa della formula, così i controlli dei compiti, gli oracoli d'esame e i quaderni di laboratorio condividono un contratto deterministico.
Che cosa significa la carica nucleare efficace e come si calcola Z meno S
La carica nucleare efficace è l'attrazione ridotta che un elettrone in un atomo a molti elettroni avverte davvero. Il nucleo ha carica più Z, ma gli elettroni interni si interpongono tra quel nucleo e l'elettrone di interesse e annullano parte dell'attrazione; i chimici riassumono quella cancellazione come un'unica costante di schermatura S e scrivono Z_eff uguale a Z meno S.
Le regole di Slater sono la ricetta abituale in aula per S: gli elettroni dello stesso gruppo contribuiscono zero punto tre cinque (o zero punto tre zero per uno s), quelli del guscio n meno uno contribuiscono zero punto otto cinque, e quelli di gusci ancora più interni contribuiscono uno punto zero zero, con gli elettroni d e f trattati come un gruppo proprio. Nota S, l'aritmetica è una sola sottrazione, che è esattamente ciò che questa capacità esegue.
Non inventa gruppi di Slater da una configurazione elettronica: Lei ha già Z e S dall'enunciato o da un conteggio di Slater precedente e gli serve la carica efficace che quei due numeri implicano.
I controlli tipici includono l'idrogeno con Z uguale a uno e S uguale a zero, così Z_eff è uno; il litio due s con Z uguale a tre e S uguale a uno punto sette, così Z_eff è uno punto tre; e il sodio tre s con Z uguale a undici e S uguale a otto punto otto, così Z_eff è due punto due. Quei valori spiegano le tendenze periodiche: un Z_eff maggiore avvicina gli elettroni di valenza, alza l'energia di ionizzazione e riduce il raggio atomico.
Il calcolatore restituisce la carica efficace numerica, gli ingressi ripetuti e la stringa di formula Z_eff uguale a Z meno S così un foglio di lavoro può stampare la sostituzione accanto alla risposta.
Casi d'uso
Controlli di Z_eff di Slater in aula
Gli studenti inseriscono il numero atomico Z e una costante di schermatura S del manuale e confrontano il Z_eff = Z − S scritto a mano con una carica efficace deterministica prima di consegnare.
Valutazione automatica di esami e LMS
Valuti gli item di carica nucleare efficace con un oracolo che rifiuta una costante di schermatura non finita e non restituisce mai NaN o Infinity come un falso successo.
Quaderni di tendenze periodiche
Gli script convertono valori tabulati di Z e di S di Slater in Z_eff così i grafici di energia di ionizzazione e di raggio condividono un unico contratto di sottrazione.
Domande frequenti
Qual è la formula della carica nucleare efficace?
Z_eff = Z − S, dove Z è il numero atomico e S è la costante di schermatura (screening), di solito dalle regole di Slater.
Cosa succede se la costante di schermatura non è un numero finito?
Valori di schermatura mancanti, NaN, Infinity e non numerici sono rifiutati così il motore non restituisce mai una carica efficace non finita. Quei fallimenti non sono addebitati.
Questo strumento calcola la S di Slater da una configurazione elettronica?
No. Fornisce Lei S (dalle regole di Slater o dal problema). Questo calcolatore sottrae soltanto S da Z. Derivare prima i contributi di gruppo su carta o in un passo separato.
La carica nucleare efficace è la stessa della carica formale?
No. La carica nucleare efficace è Z meno la schermatura per un elettrone in un atomo. La carica formale è un'identità contabile di Lewis FC = V − N − B/2. Usi questa pagina solo per Z_eff.
Quanto costa il calcolatore di carica nucleare efficace?
Lo strumento browser è gratis e gira in locale.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
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)Esempio di richiesta
{
"atomic_number": 11,
"shielding_constant": 8.8
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.effective_charge",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Se la costante di schermatura non è un numero finito, il task fallisce con invalid_input invece di inventare un risultato NaN o Infinity.
Che cosa significa la carica nucleare efficace e come si calcola Z meno S
Poiché il percorso è aritmetica pura non c'è consultazione di rete delle tabelle di Slater, né seme casuale, né dipendenza dall'orologio: lo stesso Z e la stessa S producono sempre lo stesso JSON.
Contratto di ingresso, forma della risposta e comportamento di errore
La promessa propria di questa pagina è la costante di schermatura: se S non è un numero finito, il motore rifiuta la richiesta invece di restituire un Infinity vuoto o un NaN silenzioso che un valutatore potrebbe trattare come successo. La validazione fallita non è addebitata. Invii un corpo JSON con due numeri finiti obbligatori: atomic_number, il conteggio di protoni Z dell'atomo, e shielding_constant, la costante di schermatura S dalle regole di Slater o dall'enunciato. Si accettano gli alias z e Z per il numero atomico; si accettano gli alias s, S, shielding e screening_constant per la costante di schermatura, così l'inglese di laboratorio e i simboli del manuale funzionano entrambi. Ogni campo può arrivare come numero JSON o come stringa numerica; campi mancanti, stringhe vuote, NaN, Infinity e valori non numerici falliscono con invalid_input nominando il campo. In caso di successo il corpo ripete atomic_number e shielding_constant arrotondati, imposta effective_charge a Z meno S arrotondato a dodici decimali per goldens stabili tra runtime, imposta formula alla stringa Z_eff uguale a Z meno S, imposta method a slater_effective_nuclear_charge e include un breve array steps con la sostituzione scritta. Esempio: atomic_number undici e shielding_constant otto punto otto produce effective_charge due punto due perché undici meno otto punto otto è due punto due. Abbini la risposta al Suo foglio di conteggio di Slater se deve ancora derivare S da una configurazione elettronica; questo endpoint sottrae soltanto e non emette tabelle di gruppi orbitali. Le chiamate API riuscite usano il prezzo base pubblicato $0.002 per item.
Dove un calcolatore di carica nucleare efficace trova impiego
I corsi di chimica generale e inorganica assegnano tabelle interminabili che convertono un numero atomico dichiarato e una costante di schermatura di Slater in Z_eff e poi chiedono perché l'energia di ionizzazione cresce lungo un periodo; un oracolo affidabile che restituisce il numero e la sostituzione accelera la valutazione e il montaggio delle dimostrazioni. I quaderni di laboratorio che già riportano S da un conteggio di Slater possono convertire quelle costanti in carica efficace senza riderivare la sottrazione né confonderla con la carica formale di Lewis, che è un'altra ricerca e un'altra formula. La validazione fallita non consuma saldo. Se in seguito Le serve la carica formale di Lewis da conteggi di valenza, coppie solitarie ed elettroni di legame, la tratti come una pagina distinta invece di sovraccaricare questa di Z meno S. I generatori di preparazione agli esami necessitano di un contratto deterministico che marchi una schermatura non finita come invalid_input invece di restituire NaN in silenzio. Poiché l'implementazione è parse di livello A, ogni chiamata riuscita costa il prezzo base pubblicato $0.002 senza token di modello e senza rete in uscita. Tenga le richieste piccole, fissi effective_charge arrotondato nei test e otterrà valori Z_eff riproducibili per i compiti, i plugin LMS e i worker di bordo senza erigere una pila di chimica quantistica propria.