Il termine “effetto schermante” si riferisce a una diminuzione dell’attrazione tra gli elettroni e il nucleo in un atomo. Gli elettroni sono fortemente attratti dal nucleo, perché hanno una carica negativa e il nucleo contiene protoni, che hanno una carica positiva. Quando sono presenti elettroni aggiuntivi in orbite diverse, gli elettroni si respingono leggermente. Questa forza di repulsione agisce contro la forza di attrazione del nucleo, diminuendo l’attrazione tra gli elettroni e il nucleo.
Gli elettroni in un atomo possono essere trovati in diverse orbite. La prima orbita può contenere due elettroni in totale. Le orbite aggiuntive contengono un numero diverso di elettroni, con l’orbita più esterna nota come orbita di valenza. L’effetto di schermatura elettronica si applica principalmente agli elettroni di valenza. Gli elettroni trovati nelle orbite interne proteggeranno la forza attrattiva dal nucleo.
Le posizioni degli elettroni spiegano quanta schermatura si verifica. Gli elettroni nella prima orbita, chiamati elettroni S, sono i meno schermati perché sono più vicini al nucleo. Gli elettroni nella seconda orbita, l’orbita P, sono schermati leggermente di più. Gli elettroni nella terza orbita, l’orbita D, sono schermati più che nell’orbita P. Pertanto, più elettroni in un atomo, maggiore è la distanza dal nucleo e maggiore è la diminuzione dell’attrazione.
La forza degli effetti scudo può essere stimata utilizzando la tavola periodica. Le configurazioni degli elementi nella tabella forniscono tendenze periodiche specifiche, una relativa a questo effetto. Ogni riga della tabella si riferisce a un nuovo livello di elettroni, con le righe inferiori che hanno il maggior numero di livelli e la riga superiore solo un livello. Ciò significa che l’effetto è maggiore sugli elementi che si trovano in fondo alla tabella.
Un forte effetto scudo influenzerà la facilità con cui gli elettroni possono essere rimossi, nota come energia di ionizzazione. Gli elettroni sulla prima orbita sono molto difficili da rimuovere, perché devono superare gli elettroni su tutte le altre orbite. Gli elettroni sulle orbite esterne sono molto facili da rimuovere nelle reazioni e nei processi chimici perché non ci sono altri elettroni che bloccano la strada. Quando un atomo ha un elettrone in meno del solito o un elettrone in più, viene chiamato ione.
La schermatura è un’importante proprietà chimica e nei metalli ha importanti funzioni allo stato solido. Questo effetto viene utilizzato nei metalli per ridurre i campi elettrostatici nei semiconduttori. Riduce anche l’entità di eventuali campi elettrici prodotti all’interno del metallo. I campi elettrici hanno una carica e una distanza, e maggiore è lo scudo, più corto è il campo.