Ionisointienergiat
Jokaisen booriryhmän elementin uloimmassa kuoressa on kolme elektronia (ns. Valenssielektronit) ja jokaiselle elementille neljännen elektronin poistamiseen tarvittavan energiamäärän kasvu on voimakasta, mikä heijastaa sitä tosiasiaa, että tämä elektroni on poistettava sisäkuoresta. Tämän seurauksena ryhmän alkuaineilla on enintään kolme hapetuslukua, mikä vastaa kolmen ensimmäisen elektronin häviötä, ja ne muodostavat ioneja, joilla on kolme positiivista varausta.
Ilmeisesti virheellinen tapa, jolla ionisointienergiat vaihtelevat ryhmän elementtien välillä, johtuu täytettyjen sisäisten d-orbitaalien läsnäolosta galliumissa, indiumissa ja talliumissa ja f talliumin kiertorata, jotka eivät suojaa uloimpia elektroneja ydinpanoksen vedolta yhtä tehokkaasti kuin sisäiset s- ja p-elektronit. Ryhmissä 1 ja 2 (Ia ja IIa), toisin kuin booriryhmässä, ulkokuoren (aina n: ksi kutsutut) elektronit on joka tapauksessa suojattu vakiona sisäisellä elektronijoukolla (n-1) s2: ssa ( n-1) p6-kiertoradat, ja näiden ryhmä-1- ja ryhmä-2 -elementtien ionisointienergiat pienenevät tasaisesti ryhmässä. Galliumin, indiumin ja talliumin ionisointienergiat ovat täten korkeammat kuin odotettiin ryhmän 2 kollegoilta, koska niiden ulkoiset elektronit, joita sisemmät d- ja f-elektronit suojaavat huonosti, sitoutuvat voimakkaammin ytimeen. Tämä suojaava vaikutus tekee myös galliumin, indiumin ja talliumin atomeista pienempiä kuin ryhmän 1 ja 2 naapureiden atomit aiheuttamalla ulompien elektronien vetämisen lähemmäksi ydintä.
Galliumin M3 + -tila , indium ja tallium ovat energisesti epäedullisempia kuin Al3 +, koska näiden kolmen alkuaineen suuria ionisaatioenergiaa ei aina voida tasapainottaa mahdollisten reaktiotuotteiden kideenergiailla. Esimerkiksi yksinkertaisista, vedettömistä talliumyhdisteistä sen +3-hapetustilassa vain trifluoridi, TlF3, on ioninen. Siksi koko ryhmälle M3 + -ionitila on pikemminkin poikkeus kuin sääntö. Yleisemmin ryhmän elementit muodostavat kovalenttisia sidoksia ja saavuttavat kolmen hapetustilan edistämällä yhtä elektronia ulkokuoressa olevasta s-kiertoradasta (nimeltään ns-kiertorata) np-kiertoradalle, siirtymä sallii hybridin tai yhdistelmän muodostumisen, kiertoradat (lajikkeesta sp2). Ryhmässä on taipumusta M + -ionien muodostumiseen, ja talliumissa +1-hapetustila on vakaampi. Elementtien emäksisyys (metallien ominaisuus) kasvaa myös edetessä ryhmää alaspäin, kuten niiden muodostamat oksidit osoittavat: boorioksidi (kaava B2O3) on hapan; seuraavat kolme alumiinin, galliumin ja indiumin oksidia (kaavat Al2O3, Ga2O3 ja In203) ovat joko happamia tai emäksisiä ympäristöstä riippuen (ominaisuus, jota kutsutaan amfoterismiksi); ja tallioksidi (Tl2O3) on täysin emäksinen.