その理由は次のとおりです。
* 原子半径: 原子半径は、原子の核と最も外側の電子シェル間の距離です。より大きな原子はより大きな原子半径を持っています。
* イオン化エネルギー: イオン化エネルギーは、その基底状態の気体原子から電子を除去するために必要なエネルギーの最小エネルギーです。
逆相関の理由:
* 核からの距離: 原子の原子半径が大きい場合、最も外側の電子は正の帯電した核から遠く離れています。これは、核と最も外側の電子の間の静電引力が弱いことを意味します。
* シールド効果: より大きな原子には、より外側の電子を核の正電荷から保護するより多くの内部電子シェルがあります。このシールド効果は、核と最も外側の電子の間の引力をさらに弱めます。
したがって、
* より小さな原子半径: 電子は核に近く、より強い魅力を経験します。これらの電子を除去するにはより多くのエネルギーが必要であり、より高いイオン化エネルギーをもたらします。
* より大きな原子半径: 電子は核から遠く、より弱い魅力を経験します。これらの電子を除去するために必要なエネルギーが少なくなり、イオン化エネルギーが低下します。
例外:
この一般的な傾向には、主にサブレベルの充填と電子構成のためにいくつかの例外があります。
* 貴重なガス: 電子構成は非常に安定しているため、大きな原子半径にもかかわらず、彼らは比較的高いイオン化エネルギーを持っています。
* 遷移金属: それらのイオン化エネルギーは、電子シールドに影響を与える可能性のあるD軌道の充填により変動する可能性があります。
全体として、イオン化エネルギーと原子半径の逆相関は、元素の化学的挙動を理解するための強力で有用な原則です。