1. Attrazione elettrostatica:
* Gli elettroni a guscio interno sono più vicini al nucleo: Più un elettrone è vicino al nucleo, più forte è l'attrazione elettrostatica tra l'elettrone e i protoni carichi positivamente nel nucleo.
* Gli elettroni di valenza sono più lontani: Gli elettroni di valenza sono nel guscio più esterno, vivendo meno attrazione dal nucleo a causa della maggiore distanza e dell'effetto di schermatura degli elettroni del guscio interno.
2. Effetto di schermatura:
* Elettroni a guscio interno proteggono il nucleo: Gli elettroni a guscio interno si comportano come uno "scudo" tra gli elettroni del nucleo e di valenza. Questa schermatura riduce l'effettiva carica nucleare sperimentata dagli elettroni di valenza, rendendoli meno strettamente legati.
3. Carica nucleare efficace:
* Elettroni a guscio interno sperimentano una carica nucleare efficace più elevata: La carica nucleare effettiva è la carica positiva netta sperimentata da un elettrone. Poiché gli elettroni a guscio interno sono più vicini al nucleo e non schermati tanto, sperimentano una maggiore attrazione.
4. Effetti meccanici quantistici:
* Gli elettroni a guscio interno sono in livelli di energia più bassi: Gli elettroni nei gusci interni occupano livelli di energia più bassi, il che significa che sono più stabili e richiedono più energia da rimuovere.
In sintesi:
La combinazione di attrazione elettrostatica più forte, effetti di schermatura, carica nucleare efficace più elevati e livelli di energia più bassi rendono molto più difficile rimuovere un elettrone a guscio interno rispetto a un elettrone di valenza. Questo è il motivo per cui le energie di ionizzazione generalmente aumentano man mano che si spostano attraverso un periodo (a causa dell'aumento della carica nucleare effettiva) e della diminuzione man mano che si spostano un gruppo (a causa dell'aumento della schermatura).