Aturan Slater

Aturan Slater merupakan aturan empiris untuk menghitung muatan inti  efektif. Dari aturan ini, semakin besar nilai muatan inti  efektif, maka elektron juga semakin stabil. Dalam kimia kuantum, aturan slater memberikan penilaian numeric dari konsep muatan inti  efektif. Dalam atom berelektron banyak, tiap-tiap elektron dikatakan mengalami energy kurang dari energy sebenarnya yang dimilikinya. Hal ini untuk melindungi dan menutupinya dari efek elektron lain. Untuk tiap elektron dalam suatu atom, aturan slater memberikan nilai dari penutupan konstan, yang dilambangkan s, S, atau σ, yang menghubungkan dengan muatan efektif nuklir. Persamaannya dinyatakan dengan:

Z_eff = muatan inti  efektif

Z = muatan inti

S = konstanta perisai

Aturan dalam menghitung konstanta perisai

1.      Konstanta perisai dapat diperkirakan sebagai penjumlahan atas kontribusi seluruh elektron-elektron secara individual. Ini karena efek perisai disebabkan oleh gaya tolak-menolak oleh elektron yang lain terhadap elektron yang menjadi perhatian.

2.      Karena efek perisai sangat bergantung pada lokasi elektron lokasi elektron-elektron, baik itu di sebelah dalam atau luar dari elektron yang menjadi perhatian, posisi-posisi relatif dari orbital elektron diklasifikasikan dalam kelompok-kelompok berikut dan dipisahkan dengan garis miring.

/1s/2s,2p/3s,3p/3d/4s,4p/4d/4f/5s,5p/5d/5f/

Dari kiri ke kanan, orbital berkembang dari yang terdalam hingga yang terluar. ns dan np berada pada kelompok yang sama dengan memperhatikan kesamaan lokasi dari orbital-orbital ini.

3.      Elektron dalam kelompok terluar (di kanan dari elektron yang diperhatikan) tidak meberikan kontribusi pada efek perisai, karena elektron tersebut tidak terperisai.

4.      Kontribusi oleh elektron dalam kelompok yang sama dapat dinyatakan sebesar 0,35 per satuan muatan, dikarenakan efek perisai yang tidak lengkap dan berkaitan juga dengan probabilitas relatif dari elektron-elektron tersebut berada pada daerah yang lebih dalam.

5.      Jika elektron yang yang diperhatikan merupakan elektron s  atau p, maka semua elektron dengan nilai kurang satu (n-1) daripada bilangan perisai kuantum bernilai 0,85 per satuan muatan. Sementara semua elektron dengan nilai kurang dua dari bilangan perisai kuantum utama (n-2) bernilai 1,00 per satuan muatan.

6.      Jika elektron yang menjadi perhatian merupakan elektron d atau f maka semua elektron di kiri perisai bernilai 1,00 per satuan muatan.

Orbital Slater atau Slater-type orbitals (STOs) adalah fungsi yang menyatakan orbital atom dan digunakan dalam menghitung orbital molekul. Umumnya, orbital molekul akan tersusun dari kombinasi linier orbital-orbital atom. Rumus umumnya adalah:

R(r) = Ar^le ^{− αr}

dimana

l adalah momentum angular dari nilai kuantum,

A adalah konstanta,

r adalah jaran antara elektron dari inti atom, dan

α adalah konstanta menyatakan muatan listrik dari atom.

Contoh:

1.      Hitunglah muatan inti efektif untuk elektron valensi pada fluorin

(1s²)(2s²,2p⁵)

Aturan ketiga tidak diterapkan; S=  0,35 . 6 + 0,85 . 2 = 3,8

Zeff =  9 – 3,8 = 5,2 untuk satu elektron valensi

2.      Hitnglah muatan inti efektif untuk elktron 6s pada platina

(1s²)(2s²,2p⁶)(3s²,3p⁶) (3d¹⁰) (4s²,4p⁶) (4d¹⁰) (4f¹⁴) (5s²,5p⁶) (5d⁸) (6s²)

Aturan ketiga tidak diterapkan; S = 0,35 . 1 + 0,85 . 16 + 60 . 1,00 = 73,95

Zeff = 78 – 73,95 untuk satu elektron valensi

Referensi

http://www.chemicalforums.com/index.php?topic=33260.0

berbagai sumber