Γιατί ο φωσφόρος έχει υψηλότερη πρώτη ενέργεια ιονισμού από το θείο;
* Ηλεκτρονική διαμόρφωση:
* φωσφόρος (p): [NE] 3S² 3P³
* θείο (s): [Ne] 3S² 3P⁴
* σταθερότητα: Ο φωσφόρος έχει ένα μισό γεμάτο 3p υποεπίπεδο (3 ηλεκτρόνια στα 3p τροχιακά). Αυτή η μισή γεμάτη διαμόρφωση παρέχει επιπλέον σταθερότητα. Το θείο, από την άλλη πλευρά, έχει ένα μερικώς γεμάτο 3p subshell με τέσσερα ηλεκτρόνια, καθιστώντας το λιγότερο σταθερό.
* Αφαίρεση ηλεκτρονίων:
* Η αφαίρεση ενός ηλεκτρονίου από το φωσφόρο θα διαταράξει τη σταθερή μισή γεμάτη διαμόρφωση, απαιτώντας περισσότερη ενέργεια.
* Η αφαίρεση ενός ηλεκτρονίου από το θείο θα είχε ως αποτέλεσμα ένα πιο σταθερό μισό γεμάτο 3p subshell.
Ως εκ τούτου, η αφαίρεση ενός ηλεκτρονίου από το φωσφόρο απαιτεί περισσότερη ενέργεια από την αφαίρεση ενός από το θείο, οδηγώντας σε υψηλότερη πρώτη ενέργεια ιονισμού για φωσφόρο.
Πρόσθετοι παράγοντες:
* Πυρηνικό φορτίο: Τόσο ο φωσφόρος όσο και το θείο έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων πυρήνα (ηλεκτρόνια σε εσωτερικά κελύφη). Ωστόσο, ο φωσφόρος έχει ελαφρώς υψηλότερο πυρηνικό φορτίο (15 πρωτόνια) από το θείο (16 πρωτόνια). Αυτή η ισχυρότερη έλξη μεταξύ του πυρήνα και των ηλεκτρόνων σθένους καθιστά πιο δύσκολο να απομακρυνθεί ένα ηλεκτρόνιο από το φωσφόρο.
* θωράκιση: Η επίδραση θωράκισης των εσωτερικών ηλεκτρονίων είναι περίπου το ίδιο και για τα δύο άτομα.
Συνοπτικά, ο συνδυασμός μιας σταθερής μισής γεμισμένης διαμόρφωσης ηλεκτρονίων και ελαφρώς υψηλότερου πυρηνικού φορτίου στο φωσφόρο καθιστά πιο δύσκολο να απομακρυνθεί ένα ηλεκτρόνιο, οδηγώντας σε υψηλότερη πρώτη ενέργεια ιονισμού σε σύγκριση με το θείο.
