Le terme effet de protection fait référence à une diminution de l’attraction entre les électrons et le noyau d’un atome. Les électrons sont fortement attirés par le noyau, car ils ont une charge négative et le noyau contient des protons, qui ont une charge positive. Lorsque des électrons supplémentaires sont présents sur des orbites différentes, les électrons se repoussent légèrement. Cette force de répulsion agit contre la force d’attraction du noyau, diminuant l’attraction entre les électrons et le noyau.
Les électrons d’un atome peuvent se trouver sur plusieurs orbites. La première orbite peut contenir deux électrons au total. Les orbites supplémentaires contiennent différents nombres d’électrons, l’orbite la plus externe étant connue sous le nom d’orbite de valence. L’effet de blindage électronique s’applique principalement aux électrons de valence. Les électrons trouvés dans les orbites intérieures protégeront la force d’attraction du noyau.
Les positions des électrons expliquent l’ampleur du blindage. Les électrons de la première orbite, appelés électrons S, sont les moins protégés car ils sont les plus proches du noyau. Les électrons de la deuxième orbite, l’orbite P, sont un peu plus protégés. Les électrons de la troisième orbite, l’orbite D, sont plus protégés que ceux de l’orbite P. Par conséquent, plus il y a d’électrons dans un atome, plus on s’éloigne du noyau et plus l’attraction diminue.
La force des effets de bouclier peut être estimée à l’aide du tableau périodique. Les configurations des éléments du tableau fournissent des tendances périodiques spécifiques, liées à cet effet. Chaque ligne du tableau fait référence à un nouveau niveau d’électrons, les lignes du bas ayant le plus de niveaux et la ligne du haut un seul niveau. Cela signifie que l’effet est plus important sur les éléments trouvés au bas du tableau.
Un fort effet de bouclier influencera la facilité avec laquelle les électrons peuvent être retirés, ce qui est connu sous le nom d’énergie d’ionisation. Les électrons sur la première orbite sont très difficiles à retirer, car ils doivent dépasser les électrons sur toutes les autres orbites. Les électrons sur les orbites externes sont très faciles à éliminer dans les réactions et processus chimiques car aucun autre électron ne bloque le chemin. Lorsqu’un atome a un électron de moins que d’habitude ou un électron de plus, on l’appelle un ion.
Le blindage est une propriété chimique importante et, dans les métaux, il a d’importantes fonctions à l’état solide. Cet effet est utilisé dans les métaux pour réduire les champs électrostatiques dans les semi-conducteurs. Il réduit également l’amplitude des champs électriques produits à l’intérieur du métal. Les champs électriques ont une charge et une distance, et plus le bouclier est grand, plus le champ est court.