炭素・窒素・酸素の有効核電荷の差

質問

無機化学について質問します。

炭素・窒素・酸素のp軌道電子の有効核電荷はスレーター規則によって概算することができて、実際に計算してみると、0.65ずつ増えていくことが分かります。

しかし、実際の値は炭素・窒素間では0.69、窒素・酸素では0.62と、無視できない差があります。これはなぜでしょうか？

（実際の値　炭素：3.14、窒素：3.83、酸素：4.45）

私の考えは、炭素から窒素になる際、炭素の空のｐ軌道に電子が入ることになるので、電子はそれぞれｘｙｚ方向へ分布します。一方、窒素から酸素になる際、ｐ軌道の一つに電子が2つ収容されるので、電子間反発がより大きくなる（＝より遮蔽され、有効核電荷が小さくなる）というものです。

また、酸素・フッ素の有効核電荷の差は0.65です。私の考えが正しいとすると、酸素・フッ素の有効核電荷の差は、さらに小さくなるはずですが・・・。

窒素のｐ電子のスピンがそろっている事で、安定化されるというのがありますが、安定化されている＝有効核電荷が大きい、と考えていいのでしょうか？

あまり考えがまとまらず、すみません。よろしくお願いします。

回答No.1

noname#160321

うーん、おっしゃりたいことは分かりますが、其の手の「科学」は計算機化学の初期には意味があったのですが、今は流行りません。