¿Por qué existe el efecto de blindaje para el electrón presente en la misma órbita? ¿Se debe al electrón en la misma órbita?

El efecto de protección o efecto de detección es el fenómeno en el que la fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones más externos disminuye debido a la presencia de electrones de capa interna. La capa de electrones de la capa interna actúa como un “escudo” que disminuye la interacción entre el núcleo y los electrones de la capa externa.

Pero, cuando hablamos de electrones de la misma capa, la historia es diferente. Cuando un electrón se agrega a una capa, experimenta una fuerza de repulsión debido a los electrones ya presentes en la capa. Esta fuerza, que actúa mutuamente entre el electrón recién agregado y los electrones ya presentes, empuja a todos los electrones ligeramente separados. Pero, dado que la carga negativa efectiva en la órbita más externa ha aumentado, el núcleo la atrae con mayor fuerza. Esto da lugar a una ‘tensión’ entre las dos fuerzas, causando el efecto de blindaje en la órbita misma.

Pero la ‘tensión’ así creada es tan pequeña que, como habrás observado, la contribución de los electrones en la misma capa hacia el Efecto de Blindaje es mínima (solo alrededor de 0,35 / electrón)

No puedo decirte la derivación exacta de la mecánica cuántica, pero puedo darte un argumento.

Si traza la densidad de probabilidad de un electrón, es decir, el cuadrado del módulo de la función de onda, contra el radio (este diagrama también se llama función de distribución radial), vería que la probabilidad de encontrar un electrón se extiende de cero a infinito con algunos nodos en el medio.

Entonces, para dos electrones en la misma capa, es posible que un electrón tenga una distancia menor desde el núcleo en comparación con el otro. El que tiene el radio más pequeño puede proteger el efecto de la carga nuclear en el electrón que está más lejos.

Pero como se mencionó en la otra respuesta, la contribución es pequeña en comparación con los electrones de baja energía, que están “probablemente” más cerca del núcleo. (Observe las citas, los electrones de baja energía tienen un radio más probable que es menor que los de alta energía, sin embargo, también pueden extenderse desde 0 hasta el infinito con cierta probabilidad dada por la función de distribución radial)

Espero que esto ayude.