Hvorfor er det sværere at fjerne en indre skalelektron end en valens fra atom?

1. Elektrostatisk tiltrækning:

* indre skalelektroner er tættere på kernen: Jo tættere en elektron er på kernen, jo stærkere er den elektrostatiske attraktion mellem elektronet og de positivt ladede protoner i kernen.

* Valenselektroner er længere væk: Valenselektroner er i den yderste skal og oplever mindre tiltrækning fra kernen på grund af den større afstand og afskærmningseffekten af ​​indre skalelektroner.

2. Afskærmningseffekt:

* indre skalelektroner afskærmer kernen: Indre skalelektroner fungerer som et "skjold" mellem kernen og valenselektroner. Denne afskærmning reducerer den effektive atomafgift, der opleves af valenselektroner, hvilket gør dem mindre tæt bundet.

3. Effektiv atomafgift:

* indre skalelektroner oplever en højere effektiv nuklearafgift: Den effektive atomafgift er den nettopositive ladning, der opleves af et elektron. Fordi indre skalelektroner er tættere på kernen og ikke afskærmet så meget, oplever de en større attraktion.

4. Kvantemekaniske effekter:

* indre skalelektroner er i lavere energiniveau: Elektroner i indre skaller optager lavere energiniveau, hvilket betyder, at de er mere stabile og kræver mere energi for at fjerne.

Kortfattet:

Kombinationen af ​​stærkere elektrostatisk tiltrækning, afskærmningseffekter, højere effektiv nuklearafgift og lavere energiniveau gør det meget vanskeligere at fjerne et indre skalelektron sammenlignet med en valenselektron. Dette er grunden til, at ioniseringsenergier generelt øges, når du bevæger dig over en periode (på grund af stigende effektiv nuklearafgift) og falder, når du bevæger dig ned ad en gruppe (på grund af stigende afskærmning).