不曉得大家有沒有注意到一個現象，週期表第13~16 族元素，同族元素原子序較大者形成穩定化合物時，該元素的氧化數比同族元素的氧化數少2。例如硼族元素中B、Al、Ga 等元素的氧化數為+3，然而Tl 形成穩定化合物時其氧化數為+1；碳族元素中C、Si 等元素的氧化數為+4，然而Sn 具有+4 和+2 的氧化數，且以+2 的氧化態較為安定。這種現象可由「惰性電子對效應」來解釋，在1927 年由 Nevil Sidgwick 首先提出。「惰性電子對效應」簡單來說可以將ns2的電子視為惰性的、不易失去的；造成此現象的原因可以下列觀點來解釋：游離能增大及鍵強度的減弱。以第13 族元素為例說明，下表為第13族元素的游離能與該族元素和氯原子的鍵能(M-Cl)。

由表中發現Tl 的游離能不尋常的變大，代表因此ns 軌域中的兩個電子受到較高的有效核電荷( eff Z )的影響，受到原子核的吸引而降低了它們參與鍵結的能力，也就是不易移去ns2電子；因此 Tl比 Al不易失去ns2軌域中的兩個電子，Al易以+3的氧化數穩定存在，而Tl 卻較易以+1 氧化數穩定存在。我們可以合理推測：游離能增大是因為(n-1)d 或(n-2)f 次殼層對於ns次殼層電子的遮蔽效應較差所致。

另外，該族元素原子隨著原子序增大而變大，因此與其他原子形成鍵結時價軌域重疊的愈少，因此鍵能較弱。由表中M-Cl鍵能可知B-Cl 到Tl-Cl 之間的鍵能減弱約30%，此現象在第14及15 族元素間亦可發現。由於游離能的增大與鍵的強度減弱效應，Tl 欲形成額外的鍵結所放出能量無法提供失去 2個ns2電子所需的能量，這也就是為何 Tl不易失去ns2的兩個電子，而以+1的氧化數安定存在。