Je pense qu'il est également important de mentionner ici les effets relativistes. Ils commencent déjà à devenir assez visibles après $ Z = 70 $ , et $ \ ce {Ra} $ mensonges un bon peu après.

Dans les atomes très lourds, les électrons de l'orbitale $ \ ce {1s} $ (en fait, toutes les orbitales avec une certaine densité d'électrons proche du noyau, mais l'orbitale $ \ ce {1s} $ se trouve être la plus proche et donc la plus affectée) sont soumises à des charges nucléaires efficaces très élevées , compressant les orbitales dans une très petite région de l'espace. Cela oblige à son tour les impulsions des électrons les plus internes à être très élevées, via le principe d'incertitude (ou dans une image classique, les électrons doivent orbiter le noyau très rapidement afin d'éviter de tomber). Les moments sont si élevés, en fait, que les corrections de relativité restreinte deviennent appréciables, de sorte que les moments réels, corrigés de manière relativiste, ( $ p _ {\ text {relativistic}} = \ gamma p_ { \ text {classic}} $ ) sont un peu plus élevés que les impulsions classiques approximatives. Toujours via le principe d'incertitude, cela provoque une contraction relativiste de l'orbitale $ \ ce {1s} $ (et d'autres orbitales de densité électronique proche au noyau, en particulier les orbitales $ \ ce {ns} $ et $ \ ce {np} $ ) .

La contraction relativiste des orbitales les plus internes crée une cascade de changements de protection contre les électrons parmi le reste des orbitales. Le résultat final est que toutes les orbitales $ \ ce {ns} $ sont contractées, se rapprochant du noyau et se déplaçant vers le bas en énergie. Ceci est pertinent pour la question car les électrons de valence $ \ ce {7s} $ dans $ \ ce {Ra} $ sont plus attirés par le noyau qu'on ne pourrait s'y attendre d'une simple analyse de tendance, car ils prennent rarement en compte l'augmentation des effets relativistes au fur et à mesure que l'on descend dans le tableau périodique.

Ainsi, la première (et la deuxième) énergie d'ionisation de $ \ ce {Ra} $ devient plus élevée que prévu, au point qu'il y a en fait un coup à la hausse dans la tendance à la baisse. L'eka-radium ( $ Z = 120 $ ) aurait des effets relativistes beaucoup plus forts, et on peut s'attendre à ce qu'il ait une énergie d'ionisation significativement plus élevée que $ \ ce {Ra} $ . En fait, des effets relativistes conspireront pour rendre les métaux du groupe 2 un peu plus nobles! Bien que le tableau périodique devienne un tel désordre près des éléments super lourds, il est difficile de dire s'il s'agira d'une tendance clairement visible ou d'un seul effet à combiner avec plusieurs autres.

Ce comportement peut être attribué au même phénomène que celui qui provoque la contraction du lanthanide. Les électrons des sous-couches $ f $ sont très pauvres en blindage nucléaire, donc le $ s $ les électrons de la prochaine couche supérieure sont plus proches (en moyenne) du noyau que vous ne le pensez. Si ces électrons sont plus proches du noyau, alors l'atome présente un rayon plus petit que prévu et ces électrons $ s $ sont plus difficiles à éliminer. Selon l'article de Wikipédia sur la contraction des lanthanides, il existe des causes à la fois mécaniques quantiques et relativistes pour la contraction des lanthanides.

Ce comportement se produit également dans hafnium (72), ce qui est juste après les lanthanides. La première énergie d'ionisation de Hafnium est $ \ pu {658,5 kJ / mol} $ , tandis que le zirconium (40, juste au-dessus de hafnium) est $ \ pu {640,1 kJ / mol} $ . Le baryum est avant les lanthanides et le radium est après eux. Toute paire ainsi divisée montrera probablement cette nouvelle tendance des potentiels d'ionisation. Allez voir!

Les éléments 57+ ont des électrons dans des orbitales f.

Le radium a un sous-niveau 4f complet, ces électrons étant moins efficaces pour le blindage que les électrons d (f

C'est parce que l'orbitale 4f du radium protège moins efficacement l'orbitale 7S de l'attraction nucléaire, donc une énergie d'ionisation plus élevée est nécessaire pour leur élimination.

Eh bien, tout dépend de l'effet de blindage, les sous-couches f ont de nombreux trous et donc l'influence nucléaire sur les électrons externes augmente, donc les électrons de valence sont très étroitement liés aux noyaux. J'espère que vous avez la réponse