Joniseringsenergin för ett grundämne hänvisar till mängden energi som krävs för att avlägsna den mest löst bundna elektronen från en neutral atom. Ju högre joniseringsenergi, desto svårare är det att ta bort en elektron från den atomen.

När det gäller magnesium och kalcium har kalcium en lägre joniseringsenergi än magnesium. Det betyder att det är lättare att ta bort en elektron från kalcium än från magnesium.

Magnesium har 12 protoner i kärnan, medan kalcium har 20 protoner. Det ökade antalet protoner i kalcium skapar en starkare attraktionskraft mellan kärnan och elektronerna, vilket gör det svårare att ta bort en elektron från kalcium.

Dessutom är elektronerna i magnesium ordnade i tre elektronskal, medan elektronerna i kalcium är ordnade i fyra elektronskal. Elektronen i det yttersta skalet av kalcium är längre bort från kärnan än elektronen i det yttersta skalet av magnesium. Detta ökade avstånd minskar attraktionskraften mellan kärnan och den yttersta elektronen i kalcium, vilket gör det lättare att ta bort.

Därför, på grund av den ökade kärnladdningen och det ökade avståndet för den yttersta elektronen från kärnan, är det lättare att ta bort en elektron från kalcium än från magnesium.