Hai ragione ad essere un po 'sorpreso! Sembra controintuitivo che il fluoro (F) avrebbe una prima energia di ionizzazione più ampia dell'ossigeno (O) poiché l'ossigeno è più elettronegativo e ha un raggio atomico più piccolo. Ecco perché questo è il caso:

Configurazione elettronica e schermatura:

* Fluoro (F): [He] 2S² 2P⁵

* Oxygen (O): [He] 2S² 2P⁴

Sia il fluoro che l'ossigeno hanno i loro elettroni di valenza nella sottoshell 2p. Tuttavia, il fluoro ha un altro elettrone in questa sottoscala. Ciò significa che gli elettroni 2p di fluoro sperimentano una maggiore repulsione interalettronica (si respingono di più). Questa repulsione rende leggermente più facile rimuovere un elettrone dal fluoro rispetto all'ossigeno.

Carica nucleare efficace:

Mentre l'ossigeno ha una carica nucleare efficace maggiore (la carica positiva sperimentata dagli elettroni di valenza) a causa della sua maggiore carica nucleare, l'elettrone extra nella sottoshell 2p di fluoro contribuisce a un maggiore effetto di schermatura. Ciò riduce efficacemente l'attrazione del nucleo sugli elettroni di valenza, rendendo più facile rimuovere un elettrone dal fluoro.

Riepilogo:

Anche se l'ossigeno ha una carica nucleare più efficace e un raggio atomico più piccolo, l'elettrone extra nella sottosuolo 2p di fluoro si traduce in una maggiore repulsione e schermatura elettronica-elettrone, rendendo leggermente più facile rimuovere un elettrone dal fluoro. Ciò alla fine porta al fluoro con un'energia di prima ionizzazione maggiore rispetto all'ossigeno.