効果的な核電荷を理解する
* 核電荷（z）： 原子の核内の陽子の数。ゲルマニウムの場合、z =32。
* シールド効果： 内側の電子（核に近いもの）は、核の完全な引力から外側の電子を「シールド」します。これにより、外側の電子が感じる有効な核電荷が減少します。
* 効果的な核電荷（zeff）： 原子内の電子が経験する正味の正電荷。核電荷（z）からシールド定数を差し引くことによって計算されます。
zeff =z -s
ゲルマニウムのゼフの計算
1。電子構成： ゲルマニウムの電子構成は次のとおりです。1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S²3D¹⁰4p²。
2。定数シールド： これは、正確に計算するためにもう少し複雑ですが、適切な見積もりを作成できます。 一般に、同じシェル（n）内の電子のシールド効果は比較的小さいと考えています。 主要な量子数（n）が低いシェル内の電子のシールド効果に焦点を当てます。
* コア電子（n =1、n =2、およびn =3）： これらの28の電子は、外側の電子を効果的に保護します。
* 内側の電子（n =4）： これらの4つの電子は、シールドに少ない量に寄与します。一般的な近似は、シールド定数にそれぞれ約0.35に寄与すると仮定することです。
したがって、GEの概算定数は次のとおりです。
S≈28 +（4 * 0.35）=29.4
3。 Zeffの計算：
zeff =z -s
zeff =32-29.4
zeff≈2.6
結論
ゲルマニウムの外側電子の有効な核電荷（zeff）は約 2.6 です 。これは、ゲルマニウムの外側の電子が、内側の電子のシールド効果により、核から約2.6の正味の正電荷を経験することを意味します。
