不活性電子対効果
下に13族元素のイオン化エネルギーを示す。一般にイオン化エネルギー(IE)は原子半径が大きくなるほど小さくなるため、高周期ほど小さい。s軌道の2つの電子(第2+第3イオン化エネルギー)のイオン化エネルギー(IE)の和を調べると、BからAlへは原子サイズの増加に伴って減少する。しかし、Ga、In、Tlはイオン予想以上に高い値を示す。
ガリウムの高いイオン化エネルギー(第2+第3)はdブロック電子による遮蔽が不十分であるために最外殻のs・p電子が原子核に引き寄せられ、収縮するためと説明される。インジウムと比較してタリウムの値が高いのは、充填された4dおよび5f軌道電子による核電荷の遮蔽が不十分であることが一因である(5f軌道に関するものはランタノイド収縮と等価である)。さらにタリウムの6s電子は光速に近い速度で運動しているため、軌道の収縮が生じ、それによる貫入効果の増大と軌道の安定化が生じる(相対論的効果)[4]。
また注意すべき点として、低酸化状態の化合物はイオン性であるのに対し、高酸化状態の化合物は共有結合性た強くなるため、共有結合性の効果を考慮しなければならない。