Para todos los elementos en general, cuanto mayor es el número atómico, menor es el orbital 1S.
El orbital 1S está en promedio más cerca del núcleo. Por lo tanto, es principalmente en la parte del campo electrostático positivo del núcleo que está poco protegido por los electrones en los otros orbitales (si los hay), ya que solo el orbital 1S no es cero en el origen.
Por esta razón, la fuerza del campo eléctrico que prevalece en la mayor parte del orbital 1S es aproximadamente proporcional al número atómico del átomo.
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Por lo tanto, en el compromiso entre las consideraciones que
- Una posición promedio más cercana al núcleo significa más energía potencial negativa, y
- Una posición promedio más cercana al núcleo significa una derivada más alta, debido a una localización más cercana, lo que significa una mayor energía cinética,
la consideración n. ° 1 se pondera más fuertemente en proporción al número atómico, mientras que el peso de la consideración n. ° 2, que depende solo de la constante de Planck, no depende del número atómico.
(Si bien la ecuación de Schrödinger es una ecuación diferencial, puede reformularse en una ecuación variacional para energía mínima. Aun así, las consideraciones anteriores son aproximaciones, pero son aplicables a la explicación cualitativa anterior).
La referencia a los halógenos es un arenque rojo. Para todos los elementos, excepto los más ligeros, los orbitales 1S tienen muy poca interacción con los electrones de valencia, por lo que las propiedades químicas tienen poca interdependencia con los orbitales 1S.