چرا انرژي يونيزاسيون ليتيم که بار هستهاي3 دارد ، فوقالعاده کمتر از هليم است؟

آرايش الکتروني ليتيم 1s²2s¹است، بنابراين براي رسيدن به يون Li بايد تنها الکترون 2s را که در فاصله دورتري قرار دارد، برداشت. محاسبه ن شان ميدهد که اگر همه عوامل را ثابت بگيريم، انرژي اتصال يک الکترون با افزايش سطوح انرژي (عدد کوانتوميn ،( کاهش مييابد. اين عامـل خـود باعـث کاهش انرژي يونيزاسيون ليتيم نسبت به هليم ميشود. ولي چرا افزايش بار هسته ليتيم، تغيير در عـدد n را جبران نميکند؟ علت را بايد در شکل زير جستجو نمود. اين شکل توزيع احتمال شعاعي الکترونها را در اتم ليتيم نشان ميدهد. کاملاً روشن است که الکترونهاي 1s اغلـب وقـت خـود را در نزديکيهـاي هسته ميگذرانند. در صورتيکه الکترون 2s ، در اغلب اوقات در شعاعهاي دورتري قرار دارد. تأثير اين عامل به اندازهاي مهم است که خيلـي منطقـي بـه نظـر مـيرسـد، اگـر بگـوييم کـه الکترونهاي 1s در حکم حائلي براي الکترون 2s ، از لحاظ دسترسي به اثر جذب هسته، به شمار ميروند. به عبارت ديگر، الکترون 2s در اغلب اوقات احساس وجود بار +3 را نميکند، بلکه تحت تأثير بار تقريبي برابر 1 =2-3 قرار دارد. فقط در مواقع نادر است که الکترون 2s نزديک هسته ميشود و بـار +3 را بـه "چشم ميبيند". اين اثر پوششي الکترونهاي داخلي، همراه با اثر افزايش عدد کوانتومي اصلي (که شـامل افزايش فاصله است)، توجيه قابل قبولي براي تفاوت بزرگ در انرژيهاي يونيزاسيون هليم و ليتيم فـراهم مينمايد.