ความแตกต่างที่สำคัญ – การป้องกันเทียบกับเอฟเฟกต์การคัดกรอง
ผลการป้องกันคือการลดประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพบนเมฆอิเล็กตรอน เนื่องจากแรงดึงดูดของอิเล็กตรอนในนิวเคลียสต่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือการลดแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดเนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนในเปลือกชั้นใน เงื่อนไขการป้องกันเอฟเฟกต์และเอฟเฟกต์การคัดกรองมีความหมายเหมือนกัน ไม่มีความแตกต่างระหว่างเอฟเฟกต์การป้องกันและเอฟเฟกต์การคัดกรอง
ผลการป้องกันคืออะไร
ผลการป้องกันคือการลดประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพบนเมฆอิเล็กตรอน เนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสต่างกันคำนี้อธิบายแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว เรียกอีกอย่างว่าเกราะป้องกันปรมาณู
ผลการกำบังช่วยลดแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสของอะตอมกับอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดในอะตอมที่มีอิเล็กตรอนจำนวนมาก ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพคือประจุบวกสุทธิที่อิเล็กตรอนพบในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดของอะตอม (วาเลนซ์อิเล็กตรอน) เมื่อมีอิเล็กตรอนเปลือกชั้นในจำนวนมาก นิวเคลียสของอะตอมจะมีแรงดึงดูดจากนิวเคลียสของอะตอมน้อยกว่า นั่นเป็นเพราะนิวเคลียสของอะตอมถูกป้องกันโดยอิเล็กตรอน ยิ่งจำนวนอิเลคตรอนภายในสูง ผลการกำบังก็จะยิ่งมากขึ้น ลำดับการเพิ่มเอฟเฟกต์ป้องกันมีดังนี้
S orbital>p orbital>d orbital>f orbital
ผลการป้องกันมีแนวโน้มเป็นระยะๆ อะตอมไฮโดรเจนเป็นอะตอมที่เล็กที่สุดที่มีอิเล็กตรอนอยู่หนึ่งตัว ไม่มีอิเลคตรอนป้องกัน ดังนั้นประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพของอิเล็กตรอนนี้จึงไม่ลดลงจึงไม่มีผลป้องกัน แต่เมื่อเคลื่อนที่ข้ามคาบ (จากซ้ายไปขวา) ในตารางธาตุ จำนวนอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในอะตอมจะเพิ่มขึ้น จากนั้นเอฟเฟกต์การป้องกันก็เพิ่มขึ้นด้วย
พลังงานไอออไนเซชันของอะตอมถูกกำหนดโดยเอฟเฟกต์การป้องกันเป็นหลัก พลังงานไอออไนเซชันคือปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดออกจากอะตอมหรือไอออน หากเอฟเฟกต์การป้องกันสูง แสดงว่าอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดของอะตอมนั้นจะดึงดูดนิวเคลียสของอะตอมได้น้อยกว่า กล่าวคือ อิเล็กตรอนที่อยู่นอกสุดจะถูกลบออกได้ง่าย ดังนั้น ยิ่งป้องกันผล พลังงานไอออไนเซชันน้อยลง
รูปที่ 01: เอฟเฟกต์การป้องกันบนอิเล็กตรอน
อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นบางประการเกี่ยวกับค่าพลังงานไอออไนเซชันเมื่อเคลื่อนที่ข้ามช่วงเวลาของตารางธาตุตัวอย่างเช่น พลังงานไอออไนเซชันของ Mg (แมกนีเซียม) นั้นสูงกว่าพลังงานของอัล (อะลูมิเนียม) แต่จำนวนอิเล็กตรอนใน Al นั้นมากกว่า Mg สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอะตอมของอัลมีอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดในวงโคจร 3p และอิเล็กตรอนนี้ไม่มีการจับคู่ อิเล็กตรอนนี้ถูกป้องกันโดยอิเล็กตรอน 3s สองตัว ใน Mg อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดคืออิเล็กตรอน 3s สองตัวที่จับคู่กับวงโคจรเดียวกัน ดังนั้นประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพบนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของ Al จึงน้อยกว่า Mg ดังนั้นจึงง่ายต่อการนำออกจากอะตอมของอัล ส่งผลให้มีพลังงานไอออไนซ์น้อยกว่าเมื่อเทียบกับ Mg
ผลการคัดกรองคืออะไร
ผลการคัดกรองเรียกอีกอย่างว่าเอฟเฟกต์ป้องกัน เป็นผลของการลดแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดเนื่องจากมีอิเล็กตรอนในเปลือกชั้นใน ที่เกิดขึ้นเพราะอิเล็กตรอนของเปลือกชั้นในปกป้องนิวเคลียสของอะตอม
ผลการป้องกันและผลการคัดกรองต่างกันอย่างไร
ผลการป้องกันคือการลดประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพบนเมฆอิเล็กตรอน เนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสต่างกัน เอฟเฟกต์การป้องกันเรียกอีกอย่างว่าเอฟเฟกต์การคัดกรอง ดังนั้นจึงไม่มีความแตกต่างระหว่างคำสองคำนี้ พวกมันหมายถึงสิ่งเดียวกันเป็นหลัก
สรุป
ผลการกำบังหรือผลการคัดกรองคือการลดแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสของอะตอมกับอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดเนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนในเปลือกใน เอฟเฟกต์การป้องกันทำให้ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพลดลงบนอิเล็กตรอน เวเลนซ์อิเล็กตรอนได้รับผลกระทบจากผลกระทบนี้ ไม่มีความแตกต่างระหว่างเงื่อนไขการป้องกันเอฟเฟกต์และเอฟเฟกต์การดูแล