محتویات:

برخي خواص اتمی و تناوبي

بار مؤثر هسته

انرژي يونش

تغييرات انرژي يونش‌هاي متوالي يك عنصر

تغييرات نخستین انرژی یونش در عنصرهاي مختلف

انرژي الكترون‌خواهي

شعاع های اتمی و یونی

رابطه ی قطری

اثر d و اثر f  یا انقباض اسکاندیدی و لانتانیدی

برای پرش به مطلب مربوط به هر عنوان، بر روی آن عنوان در قسمت بالا کلیک کنید.

برخي خواص اتمی و تناوبي

خواص تناوبي بيانگر روندهاي كلي است كه براي تغييرات كميت‌ها در طول دوره‌ها و گروه‌هاي جدول تناوبي داريم.

 

بار مؤثر هسته

در يك دوره از جدول تناوبي بار مؤثر هسته براي الكترون‌هاي لايه‌ي اصلي آخر از چپ به راست افزايش مي‌يابد. اين مطلب بدين علت است كه در هر دوره از چپ به راست به تعداد پروتون‌هاي هسته بتدريج افزوده مي‌شود و افزايش مشابه در تعداد الكترون‌ها به علت اثر پوششي ناقص الكترون‌هاي هم لايه نمي‌تواند از افزايش بار مؤثر هسته جلوگيري كند.

در یک گروه از بالا به پایین از هر عنصر به عنصر پایینی تعداد پروتونها و تعداد الکترونها به یک مقدار افزایش می یابد، اما از آنجا که از بالا به پایین تعداد الکترونهای هم لایه با اثر پوششی ناقص یا تعداد الکترونهای واقع در یک لایه اصلی ماقبل با اثر پوششی نزدیک کامل اما غیرکامل افزایش می یابد، افزایش تعداد الکترونها بطور کامل افزایش تعداد پروتونها را جبران نمی کند و در یک گروه از بالا به پایین بار مؤثر هسته برای كل الكترون ها من جمله خارجی ترین الکترونها افزایش می یابد.

 

انرژي يونش

به حداقل مقدار انرژی لازم برای كندن الكترون از یك اتم، مولکول یا یون در حالت گازی شكل انرژی یونش می گویند. انرژی یونش معمولا با واحد الکترون ولت بازای هر اتم، مولکول یا یون یا واحد کیلوژول بر مول گزارش می شود.

برای هرگونه بتعداد الکترونهایش می توان انرژی یونش تعریف کرد. انرژی های یونش یک گونه بصورت انرژی یونش اول یا نخستین انرژی یونش (IE1)،انرژی یونش دوم یا دومین انرژی یونش (IE2)،انرژی یونش سوم یا سومین انرژی یونش (IE3) و ... مشخص می شوند که در آنها اولین، دومین، سومین و ... بیانگر مرتبه یونش است و شماره الکترونی که کنده می شود، را نشان می دهد. در هر یونش الكترون با بیشترین سطح انرژی كنده می شود یا بعبارتی اولویت با ناپایدارترین است.

تغييرات انرژي يونش‌هاي متوالي يك عنصر

انرژی های یونش متوالی یك عنصر با افزایش مرتبه یونش، افزایش می یابد. با افزایش مرتبه یونش، جداكردن الكترون به علت افزایش بار مثبت یونی كه الكترون از آن جدا می شود و در نتیجه افزایش جاذبه ها و كاهش دافعه ها، سخت تر می شود و انرژی مورد نیاز افزایش می یابد. در تغییرات انرژی های یونش متوالی یك عنصر دو نوع جهش ( افزایش ناگهانی یا شدیدتر در مقایسه با روند افزایشی کلی معمول) مشاهده می شود: جهش های كوچك به خاطر معمولا تغییر زیر لایه ها و بهم خوردن آرایش نیمه پر ( که اولی معمولا اهمیت بیشتری دارد) و جهش های بزرگ به خاطر تغییر لایه ها. جهش های كوچك و بزرگ منعكس كننده ی وجود زیرلایه ها و لایه ها هستند.

تشخیص جهش های بزرگ به مراتب ساده تر از تشخیص جهش های کوچک است. در جهشهای بزرگ تغییرات انرژی یونش بسیار قابل توجه است ( گاهی اوقات حتی چهار تا پنج برابر می شود)، در حالیکه در حالت عادی ( بدون جهش بزرگ حتی با وجود جهش کوچک) IEn بیشتر از IEn-1  اما معمولا کمتر از دو برابر IEn-1 است. از تعداد و محل رخداد جهش های بزرگ می توان برای تشخیص موقعیت عنصر در جدول تناوبی و شناسایی عنصر استفاده کرد. بطور کلی برای عناصر اصلی اگر در كل n جهش بزرگ داشته باشیم، عنصرمتعلق به دوره (n+1) در جدول تناوبی است و اگر اولین جهش بزرگ از IEm به IEm+1 باشد، عنصرمتعلق به گروه mA است.

 

تغييرات نخستین انرژی یونش در عنصرهاي مختلف

در نخستین انرژی یونش عناصر یك دوره الكترون از لایه ی یكسانی كنده می شود اما از چپ به راست بعلت افزایش بار مؤثر هسته، جدا كردن الكترون سخت تر می شود و نخستین انرژی یونش افزایش می یابد. بعنوان مثال برای نخستین انرژی یونش عناصر تناوب دوم روند کلی افزایش نخستین انرژی یونش از لیتیم به نئون است. البته ممکن است این روند کلی همراه با استثنا هم باشد. بعنوان مثال برای نخستین انرژی یونش عناصر تناوب دوم، روند کلی یاد شده (افزایش نخستین انرژی یونش از چپ به راست در یک دوره) از گروه دو اصلی به سه اصلی و از گروه پنج اصلی به شش اصلی در دوره دوم جدول تناوبی صادق نیست. برای توجیه آنها می توان به صورت در ادامه آمده استدلال کرد.

علیرغم اینكه بار مؤثر هسته در بور بیشتر از بریلیم است، نخستین انرژی یونش بریلیم بیشتر از بور است. در بریلیم الكترون اول از 2s كنده می شود، در حالیكه در بور از 2p كنده می شود. زیرلایه 2s از 2p پایدارتر است و افزایش بار موثر هسته از بریلیم به بور هم نمی تواند سطح انرژی زیرلایه 2p بور را کمتر از سطح انرژی زیرلایه 2s بریلیم قرار دهد. پس در بریلیم در مقایسه با بور الکترون اول از زیرلایه پایدارتری کنده می شود و از این رو نخستین انرژی یونش بریلیم بیشتر از بور است. در حالیکه افزایش بار موثر هسته از بریلیم به کربن می تواند سطح انرژی زیرلایه 2p کربن را کمتر از سطح انرژی زیرلایه 2s بریلیم قرار دهد و از این رو نخستین انرژی یونش کربن بیشتر از بریلیم است.

در مورد کاهش نخستین انرژی یونش از اتم نیتروژن به اتم اکسیژن می توان گفت که علیرغم بار مؤثر هسته بیشتر اتم اكسیژن نخستین انرژی یونش اتم نیتروژن به علت پایداری ناشی از آرایش نیمه پر بیشتر است. بعبارت دیگر موقع کندن اولین الکترون از اتم نیتروژن آرایش نیمه پر و پایداری ناشی از آرایش نیمه پر از دست می رود، در حالیکه موقع کندن اولین الکترون از اتم اکسیژن آرایش نیمه پر و پایداری ناشی از آرایش نیمه پر به دست می آید. پس پایداری ناشی از آرایش نیمه پر به نخستین انرژی یونش اتم نیتروژن می افزاید، در حالیکه از نخستین انرژی یونش اتم اکسیژن می کاهد و از این رو نخستین انرژی یونش اتم نیتروژن بیشتر از اتم اکسیژن می شود.

در یك گروه از جدول تناوبی از بالا به پایین تعداد لایه ها افزایش می یابد که معمولا همراه با افزایش فاصله الکترونهای خارجی از هسته نیز است. این افزایش فاصله از هسته از بالا به پایین در یك گروه معمولا مهمتر از افزایش بار مؤثر هسته است. از این رو معمولا جاذبه الكترون های خارجی با هسته از بالا به پایین در یك گروه كم می شود و نخستین انرژی یونش كاهش می یابد.

برای مقایسه انرژی های یونش مرتبه بالاتر عناصر یا انرژی نخستین یونش كاتیون ها با بار دلخواه اما برابر می توان اتم های خنثی هم الكترون با یون هایی که قرار است در آن یونش الکترون از دست بدهند، را بدست آورد و برای این اتم های خنثی مقایسه ی نخستین انرژی های یونش را انجام داد و سپس همین مقایسه را به كاتیون ها با بار دلخواه یا انرژی های یونش مرتبه بالاتر تعمیم داد.

 

انرژي الكترون‌خواهي

به انرژی آزاد شده هنگام افزودن الكترون به اتم یا یون های گازی شكل انرژی الكترون خواهی گفته می شود و با EA نشان داده می شود. انرژی الكترون خواهی nام برای یک گونه که با EAn نشان داده می شود، بیانگر انرژی آزاد شده هنگام افزودن nامین الكترون به آن گونه در فاز گاز است.

الكترون خواهی معمولا با واحد الکترون ولت بازای هر اتم، مولکول یا یون یا واحد کیلوژول بر مول گزارش می شود. علامت انرژی الكترون خواهی معمولا برعکس آنچه در گرماشیمی و ترمودینامیک است، در نظر گرفته می شود. در گرماشیمی و ترمودینامیک مقدار انرژی مبادله شده در واکنشهای گرمازا ( واکنشهایی که همراه با آزاد کردن انرژی هستند) بصورت منفی و در واکنشهای گرماگیر ( واکنشهایی که همراه با گرفتن یا انرژی هستند) بصورت مثبت گزارش می شود، در حالیکه معمولا در الكترون خواهی، اگر واکنش گرفتن الکترون همراه با آزاد کردن انرژی باشد، انرژی الكترون خواهی بصورت مثبت و اگر واکنش گرفتن الکترون همراه با گرفتن یا مصرف کردن انرژی باشد، انرژی الكترون خواهی بصورت منفی گزارش می شود. بعنوان مثال انرژی الكترون خواهی اول اتم کربن در جداول برابر 122kJ/mol گزارش شده است و منظور از آن اینست که اتم کربن موقع گرفتن اولین الکترون باندازه 122kJ/mol انرژی آزاد می کند.

الکترون جدید اضافه شده با هسته جاذبه الکتریکی و با سایر الکترونها دافعه های الکتریکی برقرار خواهد کرد. واکنش الكترون خواهی هم ممکن است انرژی آزاد کند و هم ممکن است انرژی مصرف کند. آزادشدن انرژی بیانگر اهمیت بیشتر جاذبه الکترون جدید با هسته است، در حالیکه صرف کردن انرژی بیانگر اهمیت بیشتر دافعه الکترون جدید با دیگر الکترونهاست. در واکنش الكترون خواهی دوم و به بعد که الکترون منفی به یک یون منفی اضافه می شود، دافعه ها مهمترند و از این رو واکنش الكترون خواهی دوم و به بعد همواره نیازمند صرف انرژی است. واکنش الكترون خواهی اول برای اغلب اتمها همراه با آزادکردن انرژی است، اما برای برخی اتمها نیز (مثل اتمهای گازهای نجیب و فلزات قلیائی خاکی) نیازمند صرف انرژی است که در ادامه به بررسی دقیقتر روند تغییرات الكترون خواهی اول خواهیم پرداخت.

با افزایش تمایل اتم به گرفتن الكترون در واكنش الكترون خواهی انرژی بیشتری آزاد می شود. نافلزات كه تمایل بیشتری برای الكترون دارند در واكنش الكترون خواهی معمولاً انرژی بیشتری در مقایسه با فلزات آزاد می کنند. به طور كلی با افزایش بار مؤثر هسته و كاهش شعاع اتم مقدار انرژی آزاد شده در واكنش الكترون خواهی اول افزایش می یابد. بعبارتی روند كلی، افزایش انرژی آزاد شده در واكنش الكترون خواهی اول از چپ به راست در یك دوره و از پایین به بالا در یك گروه است. روند كلی یاد شده برای الكترون خواهی اول بخصوص در گروهها پر از استثناست. بعنوان مثال باوجود اینکه بار مؤثر هسته و انرژی یونش گازهای نجیب در یك دوره بیشترین است، دادن الكترون به آنها نیازمند صرف انرژی است. این مطلب از آنجا ناشی می شود که لایه ی آخر آنها پر است و الكترون جدید مجبور است به لایه ی دورتر برود که در آن هم بار موثر هسته خیلی کمتر است (تمام الکترونها برای الکترون جدید الکترون داخلی با اثر پوششی کامل یا تقریبا کامل محسوب می شوند) و هم فاصله از هسته بیشتر است. بعنوان مثال دیگر می توان اتم نیتروژن را در نظر گرفت که بار مؤثر هسته خوب و شعاع كوچكی دارد، با این وجود بعلت بهم خوردن آرایش نیمه پر پایدار نیتروژن در واکنش الكترون خواهی اول، آنیون پایداری نمی دهد و الکترونخواهی اول اتم نیتروژن در برخی منابع در حد صفر گزارش شده است و در برخی منابع دیگر بعلت ناپایدار بودن آنیون حاصل برای اتم نیتروژن الکترونخواهی اول گزارش نشده است. مثال دیگر مقایسه انرژی الكترون خواهی اول فلوئور و كلر است. فلوئور و كلر هر دو دارای بار مؤثر هسته زیاد هستند و از نظر آن چندان اختلاف ندارند، اما فلوئور کوچکتر از کلر است، بنابراین الكترون خواهی اول بزرگتری برای فلوئور انتظار می رود. با این وجود انرژی الكترون خواهی اول برای فلوئور و کلر به ترتیب برابر 328 و 349 کیلوژول بر مول است که نشان می دهد الكترون خواهی اول کلر بزرگتر است و کلر انرژی بیشتری در مقایسه با فلوئور آزاد می کند. این مطلب بدین صورت توجیه می شود که فلوئور در ابتدا بعلت اندازه کوچکتر تمایل بیشتری برای الكترون دارد و موقع افزایش جزیی یا ناقص الکترون فلوئور بیشتر از کلر انرژی آزاد میکند، اما بعلت اندازه كوچك فلوئور زودتر از الکترون اشباع می شود و افزودن كامل یك الكترون دافعه ی بین الكترون ها را در فلوئور کوچک بطور چشمگیری افزایش می دهد و بعلت همین دافعه و ناپایداری ناشی از آن فلوئور در الكترون خواهی اول انرژی كمتری در مقایسه با كلر آزاد می كند. با توجه به مطالب بالا میتوان توجیه نمود که چرا اتم كلر در الكترون خواهی اول بیشترین انرژی را در بین سایر عناصر آزاد می كند.

 

شعاع های اتمی و یونی

شعاع های اتمی و یونی برای مشخص شناختن حد و مرز اتم ها و یون ها به كار می روند. با توجه به مدل اوربیتال اتمی برای یك اتم یا یون جدا و تنها نمی توان حد و مرز قائل شد، اما در ساختار بلوری مواد جامد كه اتم ها و یون ها در كنار هم قرار می گیرند می توان حد و مرز آنها را مشخص كرد و با فرض آنها بصورت کره های صلب به آنها شعاع های یونی ( Ionic Radius که می تواند با ri نشان داده شود)، کووالانسی ( Covalent Radius که می تواند با rc نشان داده شود) و واندروالسی ( Van der waals Radius که می تواند با rv نشان داده شود) نسبت داد. بطور خلاصه و ساده فاصله مراکز هسته های دو یون مماس بر هم برابر مجموع شعاعهای یونی آن دو یون، فاصله مراکز هسته های دو اتم تشکیل دهنده پیوند کووالانسی با هم برابر مجموع شعاعهای کووالانسی آن دو اتم و فاصله مراکز هسته های دو اتم مماس بر هم برابر مجموع شعاعهای واندروالسی آن دو اتم در نظر گرفته می شود. بعنوان مثال برای شعاع یونی، فاصله یونهای سدیم و کلرید مماس بر هم در بلور سدیم کلرید می تواند برابر مجموع شعاعهای یونی یونهای سدیم وکلرید در نظر گرفته شود. بعنوان مثال برای شعاع کووالانسی، فاصله اتمهای کلر در مولکول کلر می تواند برابر مجموع شعاعهای کووالانسی دو اتم کلر در نظر گرفته شود. بعنوان مثال برای شعاع واندروالسی، فاصله اتمهای آرگون در بلور آرگون می تواند برابر مجموع شعاعهای واندروالسی دو اتم آرگون در نظر گرفته شود.

برای فلزات علاوه بر شعاع های یونی، کووالانسی و واندروالسی می توان شعاع فلزی نیز در نظر گرفت. نزدیکترین فاصله مراکز هسته های دو اتم فلز مشارکت کننده در پیوند فلزی در بلور فلز برابر مجموع شعاعهای فلزی آن دو اتم در نظر گرفته می شود.

گاهی اوقات از اصطلاح شعاع اتمی استفاده می شود که ابهام دارد و در منابع مختلف گاهی بجای شعاع های کووالانسی، گاهی بجای شعاع های واندروالسی و گاهی بجای شعاع های فلزی اما نه یونی بکار رفته است. در اینجا هر وقت صحبت از شعاع اتمی است، بدین معنی است که مطلب ارائه شده برای هر سه نوع شعاع یعنی کووالانسی، واندروالسی و فلزی صادق است.

در یك گروه از جدول تناوبی معمولا شعاع اتم ها از بالا به پایین بعلت افزایش تعداد لایه ها، افزایش می یابد. بعنوان مثال شعاع واندروالسی اتمهای فلزات قلیائی خاکی یعنی Ba, Sr,Ca, Mg, Be و Ra به ترتیب برابر 268, 249, 231, 173, 153 و 283 پیکومتر هستند که از بریلیم به باریم یا از بالا به پایین در گروه افزایش نشان می دهد. گاهی اوقات از بالا به پایین در برخی گروه ها افزایش قابل توجه نداریم یا حتی کاهش داریم که در بحث اثر d و f در بخش بعدی بدان خواهیم پرداخت.

در یك دوره از جدول تناوبی شعاع اتمی از چپ به راست بعلت افزایش بار مؤثر هسته كاهش می یابد. بعنوان مثال شعاع کووالانسی اتمهای عناصر تناوب سوم جدول تناوبی یعنی Cl, S, P, Si, Al, Mg, Na و Ar را می توان در نظر گرفت که بترتیب برابر 0.99, 1.02, 1.06, 1.11, 1.18, 1.30, 1.54 و 0.97 آنگستروم هستند که از سدیم به آرگون یا از چپ به راست در دوره کاهش نشان می دهد. گاهی اوقات از چپ به راست در برخی دوره ها بجای کاهش شعاع افزایش داریم که دلایل مختص خودشان را دارند. بعنوان مثال شعاع فلزی در اواخر سری عناصر واسطه ( از گروه VIIIB به گروه IIB ) از چپ به راست بجای کاهش افزایش می یابد که می تواند به کاهش قدرت پیوند فلزی، ضعیف تر شدن جاذبه ها برای غلبه بر دافعه ها و کمتر نزدیک شدن اتمها بهم نسبت داده شود.          

با كندن الكترون و حذف دافعه های بین الكترونی بار مؤثر هسته و قدرت كنترل هسته بر روی الكترون ها افزایش می یابد و در نتیجه شعاع كاهش می یابد. بطور بالعكس با افزودن الكترون شعاع افزایش می یابد.

برای یون های هم الكترون ( ایزوالكترون) با افزایش تعداد پروتون های هسته، جاذبه هسته با الکترونها افزایش می یابد و شعاع کم می شود.   

با توجه به نکات بالا می توان دید که در مقایسه شعاع یونها در حالت کلی بایستی هم به تعداد لایه ها و هم به بار یون توجه نمود. همانطور که بحث کردیم تعداد لایه های کمتر و بار مثبت تر منجر به شعاع کمتر برای یون می شود و بالعکس. بعنوان مثال شعاع یونی یون اکسید، یون روبیدیم و یون استرانسیم بترتیب 152,140 و 118 پیکومتر است. کمتر بودن شعاع یونی یون اکسید از یون روبیدیم می تواند به اهمیت بیشتر کم بودن تعداد لایه ها در یون اکسید نسبت داده شود، در حالیکه بیشتر بودن شعاع یونی یون اکسید از یون استرانسیم می تواند به اهمیت بیشتر مثبت تر بودن یون استرانسیم و بار موثر هسته بیشترش نسبت داده شود.

 

رابطه ی قطری

روند تغییرات اغلب خواص اتمی مثل بار مؤثر هسته، انرژی یونش، شعاع های اتمی و یونی و .... از چپ به راست و از بالا به پایین در جدول تناوبی متضاد هم است. به همین علت برای هر عنصر، عنصر واقع در یك گروه و یك تناوب بعد از لحاظ خواص اتمی شباهت خواهد داشت. این تشابه رابطه ی قطری نامیده می شود. رابطه ی قطری معمولاً برای لیتیم با منیزیم و بریلیم با آلومینیوم در نظر گرفته می شود.

 

اثر d و اثر f  یا انقباض اسکاندیدی و لانتانیدی

الكترون های زیر لایه ی d و f اثر حایل یا پوششی كمی دارند و به همین در هنگام پر شدن این زیر لایه ها بار مؤثر هسته بطور چشم گیری افزایش پیدا می كند. افزایش چشم گیر بار مؤثر هسته منجر به بروز بی قاعدگی هایی در روند تغییرات خواص تناوبی در عناصر بلافاصله بعد از پر شدن این زیرلایه ها برای اولین بار می شود. بعنوان مثال نخستین انرژی یونش، مجموع سه انرژی یونش اول و شعاعهای اتمی و یونی عناصر گروه بور را در نظر بگیرید:

 

شعاع يون	شعاع اتمي	IE1+IE2+IE3(kJ/mol)	IE1(kJ/mol)	IIIA
0.23	0.88	6887.4	800.6	B
0.51	1.43	5139	577.6	Al
0.62	1.22	5521.1	578.8	Ga
0.81	1.63	5083	558.3	In
0.95	1.70	5438.4	589.3	Tl

 

با وجود اینكه در گروه IIIA عنصر Ga پایین تر از عنصر Al قرار دارد، انرژی یونش اول، مجموع سه انرژی یونش اول و شعاع اتمی Ga برخلاف روند كلی ( کاهش انرژی یونش و افزایش شعاع از بالا به پایین در گروهها) به ترتیب بیشتر، بیشتر و كمتر از همانها برای Al است. این مطلب به پر شدن زیر لایه ی d و افزایش بار موثر هسته ناشی از آن برای اولین بار که اثر d یا انقباض اسکاندیدی (d-block Contraction or Scandide Contraction) نامیده می شود، نسبت داده می شود. بعبارتی گالیم که بعد از پر شدن زیر لایه ی d برای اولین بار قرار دارد، افزایش بار موثر هسته ناشی از آن را تجربه می کند، درحالیکه قبل از همگروه بالایی آن ( یعنی آلومینیوم) پر شدن زیر لایه ی d و افزایش بار موثر هسته ناشی از آن وجود ندارد. از این رو گالیم در مقایسه با آلومینیوم بار موثر هسته بیشتری دارد که منجر به انرژی یونش بیشتر و شعاع اتمی کمتر گالیم می شود.

اثر d عمدتاً برای مقایسه ی خواص Al و Ga كاربرد دارد و در عناصر اصلی دیگر اهمیت آن كمتر است. اثر d را میتوان در عناصر واسطه خارجی بخصوص گروههای واقع در ابتدای دوره نیز مشاهده کرد. بعنوان مثال در گروه IVB انرژی یونش اول زیرکونیم (IE1=660kJ/mol) واقع در ابتدای دوره پنجم از عنصر همگروه بالایی خود یعنی تیتانیم (IE1=658kJ/mol) واقع در ابتدای دوره چهارم بیشتر است.

بطور مشابه اثر f یا انقباض لانتانیدی (Lanthanide Contraction) که مربوط به پر شدن زیر لایه ی f و افزایش بار موثر هسته ناشی از آن برای اولین بار است، وجود دارد. اثر f از آن جهت انقباض لانتانیدی نیز نامیده می شود که پر شدن زیر لایه ی f و افزایش بار موثر هسته ناشی از آن برای اولین بار در طول سری لانتانیدها صورت می گیرد و همراه با کاهش شعاع در طول سری است که در عناصر بعد از سری یعنی عناصر بلوک 5d خودش را نشان می دهد. عناصر بلوک 5d تقریبا هم اندازه با عناصر بلوک 4d هستند، با وجودآنکه یک لایه اصلی نسبت به آنها اضافه تر دارند. تاثیر این اثر را می توان علاوه بر مقایسه شعاعهای اتمی عناصر بلوک 5d و 4d در مقایسه انرژی های یونش، شعاع های یونی و دیگر خواص اتمی آنها هم مشاهده کرد. علاوه بر این در مقایسه خواص اتمی برخی عناصر اصلی بخصوص ایندیم و قلع ( که قبل از آنها پر شدن زیر لایه ی f را نداریم) با تالیم و سرب ( که قبل از آنها پر شدن زیر لایه ی f را برای اولین بار داریم) نیز حائز اهمیت است.

در مقایسه اهمیت اثر d و اثر f میتوان گفت که اثر f از d مهمتر است، چون در اثر f تعداد الكترون های بیشتری با اثر پوششی کمتر اضافه می شود. لازم بذکر است که اثر p هم میتوان در نظر گرفت، ولی مهم نیست.