为什么镓的第一电离能比铝高？

先简要回答： 元素的性质规律是复杂的，现代物理学理论能够解释很多传统周期规律的'例外'现象——

Ga的第一电离能（578．8kJ.mol-1)比Al的第一电离能（577．5kJ.mol-)要高。

镓比铝的第一电离能高，是由于镓的3d层电子对其最外层的4p电子屏蔽作用很弱，比使得镓原子核对其最外层电子的吸引力得以提高，提高到足以和铝原子核对其最外层2p电子的吸引力相当的程度。 这可从镓原子半径(122皮米)比铝原子半径(143皮米)还要小得到佐证。实际上镓和铝的第一电离能非常接近。 铊的第一电离能比铟的高，铅的比锡的高 则都可归因为第六周期元素外层电子突出的相对论稳定效应（铊和铅都是第六周期元素），使得它们相比于第五周期各自同族的元素铟和锡，反而具有更高的第一电离能。 进一步浅显的解释： 关于屏蔽效应—— 元素的第一电离能不仅取决于原子核对该电子（最外层轨道上的电子）的吸引力，还取决于内层轨道上的电子对该电子的排斥力。（多数时候还要考虑电子自旋成对能） 这两种作用力合起来可以看成是内层轨道电子们所带的电荷对原子核所带电荷的一种削弱（我们称之为'屏蔽'） Slater和徐光宪有两个经典的计算'屏蔽'的经验公式（具体可以参考周公度