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有効な核電荷とは、核を囲むシールド電子の数を考慮した後、多電子原子の最も外側の（原子価）電子が感じる電荷を指します。単一電子の有効核電荷の計算式は、「Zeff = Z-S "、ここでZeff は有効な核電荷、Zは原子核内の陽子の数、Sは原子核と解く電子の間の電子密度の平均量です。
例として、この式を使用して、リチウム内の電子、特に「2s」電子の有効な核電荷を見つけることができます。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
有効な核電荷の計算は、Zeff = Z-Sです。Zeffは有効電荷、Zは原子番号、SはSlaters Rulesの電荷値です。
Zの値を決定します。Zは原子核の陽子の数であり、原子核の正電荷を決定します。原子核の陽子の数は原子番号とも呼ばれ、元素の周期表で確認できます。
この例では、リチウムのZの値は3です。
Slatersルールを使用してSの値を見つけます。Slatersルールは、有効な核電荷概念の数値を提供します。これは、要素の電子配置を次の順序とグループ分けで書き出すことで実現できます：（1s）（2s、2p）（3s、3p）（3d）（4s、4p）（4d）、（4f）、（ 5s、5p）、（5d）、（5f）など。この構成の数字は、原子内の電子のシェルレベル（電子が核からどれだけ離れているか）に対応し、文字は特定の形状に対応します。電子軌道の。簡単に言えば、「s」は球面軌道形状、「p」は2つのローブを持つ図8に似ています。「d」は中央にドーナツがある図8に似ています。「f」は互いに二等分する2つの図8に似ています。
この例では、リチウムには3つの電子があり、電子の配置は次のようになります：（1s）2、（2s）1は、第1シェルレベルに2つの電子があり、両方とも球面軌道形状を持ち、1つの電子（この例）2番目のシェルレベルで、同じく球形。
シェルのレベルと軌道形状に応じて、電子に値を割り当てます。解を求める電子と同じシェル内の「s」または「p」軌道にある電子は0.35寄与し、シェル内の「s」または「p」軌道にある電子はエネルギーレベルが1つ低い0.85に寄与し、電子はシェルの「s」または「p」軌道2つのエネルギーレベル以下の寄与1.計算する対象の電子と同じシェルの「d」または「f」軌道の電子は0.35、「d」の電子はまたは、すべての低エネルギーレベルの「f」軌道が寄与する1.シェルの電子は、解を求める電子がシールドに寄与しない電子よりも高い。
この例では、シェルに2つの電子があり、それらは解く電子のシェルよりも1つのエネルギーレベルが低く、両方とも「s」軌道を持っています。 Slaters Rulesによれば、これら2つの電子はそれぞれ0.85に寄与します。解く電子の値を含めないでください。
Slaters Rulesを使用して各電子に割り当てた数値を合計して、Sの値を計算します。
この例では、Sは.85 + .85または1.7（2つの電子の値の合計がカウントされていた）に等しい
ZからSを減算して、有効な核電荷Zeffを見つけます。
リチウム原子を使用する例では、Zは3（リチウムの原子番号）に等しく、Sは1.7に等しくなります。式の変数を例の正しい値に変更すると、Zeffになります = 3-1.7。 Zeffの値 （したがって、リチウム原子の2s電子の有効な核電荷）は1.3です。