第二周期元素的第一電離能變化規(guī)律可概述如下:隨著核電荷數(shù)的增加,原子半徑減小,核對(duì)最外層電子的吸引力增強(qiáng),導(dǎo)致電離能呈上升趨勢(shì)。然而,2、3號(hào)元素和5、6號(hào)元素例外,由于電子軌道的半滿和全滿狀態(tài)使它們相對(duì)更穩(wěn)定,第一電離能呈現(xiàn)出反常現(xiàn)象。
在同一主族內(nèi),元素從上到下,原子半徑增大為主,有效核電荷增加相對(duì)較小,因此電離能隨原子半徑的增大而遞減,元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。這意味著從左至右的同周期元素,電離能通常呈現(xiàn)增加,堿金屬元素的第一電離能最低,稀有氣體元素的最高。
值得注意的是,同周期內(nèi)第一電離能并非單調(diào)遞增,當(dāng)電子占據(jù)全空、半滿或全滿的能級(jí)時(shí),原子能量較低,第一電離能相對(duì)較大。例如,第二主族的第一電離能高于第三主族,第五主族高于第六主族,這些特例體現(xiàn)了電子排布對(duì)電離能的影響。