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无机化学
第 22章 镧系和锕系元素
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基本内容和重点要求
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22.1 引言
22.2镧系元素的电子层结构和通性
22.3镧系元素离子和化合物
22.4镧系元素的重要化合物和镧系金属
22.5锕系元素的电子层结构和通性
22.1 引言
? f 区过渡元素 是指正在充填七条 (n－ 2)f轨道的 14个电子
的 镧系和锕系元素 。
?镧系元素 包括从镧 (原子序数 57)到镥 (原子序数为 71)的 15种元素； 锕
系 包括从锕 (原子序数 89)到铹 (原子序数 103)的 15种元素 。
? 镧系元素 （ Ln）, 钪 （ Sc）, 钇 (Y),共 17种元素总称为稀土元素
（ RE） 。 La(镧 ),Ce(铈 ),Pr(镨 ),Nd(钕 ), Pm(钷 ), Sm(钐 ), Eu(铕
)称为铈组稀土 （ 轻稀土 ） ； Gd (钆 ), Tb (铽 ), Dy (镝 ), Ho (钬 ),
Er (铒 ), Tm (铥 ), Yb (镱 ), Lu(镥 ),Sc,Y称为钇组稀土 （ 重稀土 ）
? 从 1794年芬兰化学家加多林 (Gadolin)发现 第一种稀土元素 （ 钇 ）,
到 1972年在天然铀矿中发现了钷 (14361Pm,半衰期 2.7年 ),才确认 17种
稀土元素在自然界中均存在 。 锕系元素都具有反射性 。
? 稀土元素在地壳中的丰度大, 但比较分散, 且性质相近, 分离提
纯困难 。 镧系元素的化学性质相似, 组成第一内过渡系, 它们不是同
位素 。 镧系元素的电子排布复杂, 光谱复杂, 价电子层是否有 5d电子
尚未解决 。
f 区元素在周期表中的位置如图所示：
22.2 镧系元素的电子结构和通性
22.2.1 镧系元素的价电子层结构
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镧系元素气态原子的 4f轨
道的充填呈现两种构型,即 4fn
－ 15d16s2和 4fn6s2,这两种电子
构型的相对能量如图 1所示,
La,Gd,Lu的构型可以用 f0,f7,f14(全空、半满和全满 )
的洪特规则来解释，但 Ce的结构尚不能得到满意的解释，有人
认为是 接近全空 的缓故。
其中 La,Ce,Gd,Lu
的基态处于 4fn－ 15d16s2时能
量较低，而 其余元素 皆为
4fn6s2。
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这两种电子结构可以用来说明镧系元素化学性质的差异。这些元素在参加
化学反应时需要失去价电子，由于 4f 轨道被外层电子有效地屏蔽 着,且由于
E4f?E5d,因而在结构为 4fn6s2 的情况下,f 电子要参与反应，必须先得由 4f 轨道
跃迁到 5d 轨道。这样，由于电子构型不同，所需激发能不同，元素的化学活
泼性就有了差异。
另一方面，激发的结果增加了一个成键电子，成键时可以多释放出一份成
键能。对大多数镧系的原子,其成键能大于激发能，从而导致 4f 电子向 5d 电子
跃迁,但少数原子，如 Eu和 Yb,由于 4f 轨道处于半满和全满的稳定状态，要
使 4f 电子激发必须破坏这种稳定结构,因而所需激发能较大,激发能高于成键能,
电子不容易跃迁,使得 Eu,Yb两元素在化学反应中往往只以 6s2电子参与反应 。
镧系元素在固态时的电子构型与气态时的电子构型不尽相同，除 Eu和 Yb
仍保持 4fn6s2以外，其余原子都为 4fn－ 15d16s2的构型。从气态变到固态，其实
质是原子间通过金属键的形式结合成为金属晶体。这个过程就是价层轨道的重
叠过程。实验表明，镧系元素在形成金属键时的成键电子数，除 Eu和 Yb为 2、
Ce为 3.1外，其余皆为 3。这正好验证了刚才我们的推测。
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22.2 镧系元素的电子结构和通性
22.2.2 镧系收缩
镧系元素的原子半径和离子半径，随着原子序数的增大而缩小。①相邻
元素原子半径只差 1pm左右，即在镧系内原子半径呈缓慢减少的趋势。②但
14种元素的原子半径递减累积减少 14pm,使镧系后边 Hf和 Ta的原子半径和
同族的 Zr和 Nb的原子半径极为相近。
原子半径的收缩比离子半径的收缩小得多。由于镧系收缩,Y3+半径（
88pm） 落在 Er3+(88.1pm)附近,Sc3+的半径接近 Lu3+,在自然界中 Y,Sc常
同镧系元素共生，成为稀土元素成员。
左表示出镧系元素的原子半径, 离
子半径 。 随着原子序数依次增加, 15个
镧系元素的原子半径和离子半径总趋势
是减小的, 这叫, 镧系收缩, 。
研究表明：镧系收缩 90%归因于依
次填充的 (n－ 2)f电子其屏蔽常数 ?可能略
小于 1.00(有文献报告为 0.98),对核电荷
的屏蔽不够完全,使有效核电荷 Z*递增,
核对电子的引力增大使其更靠近核；而
10%来源于相对论性效应, 重元素的相
对论性收缩较为显著 。
由于 镧系收缩的影响, 使第二, 三
过渡系的 Zr和 Hf,Nb与 Ta,Mo与 W三
对元素的半径相近, 化学性质相似, 分
离困难 。
57 La 187.7 106.1
58 Ce 182.4 103.4 92
59 Pr 182.8 101.3 90
60 Nd 182.1 99.5
61 Pm 181.0 97.9
62 Sm 180.2 111 96.4
63 Eu 204.2 109 95.0
64 Gd 180.2 93.8
65 Tb 178.2 92.3 84
66 Dy 177.3 90.8
67 Ho 176.6 89.4
68 Er 175.7 88.1
69 Tm 174.6 94 86.9
70 Yb 194.0 93 85.8
71 Lu 173.4 84.8
原子 元素
序数 符号
金属原子 离子半径 / pm
半径 /pm RE2＋ RE3＋ RE4＋
镧系元素的原子半径、离子半径
将镧系元素的原子半径随原子序数的变化作图
,如左图所示 。
一方面,镧系元素原子半径从 La的 187.7 pm到 Lu
的 173.4 pm,共缩小了 14.3 pm,平均每两个相邻元
素之间缩小 14.3/14≈1 pm。 尽管平均相差只有 1个 pm
,但其累积效应 (共 14 pm)是很显著的 。 另一方面,
原子半径不是单调地减小, 而是在 Eu和 Yb处出现峰
和在 Ce处出现谷的现象 。 这被称为, 峰谷效应, 或
,双峰效应, 。
原子半径
除原子半径外, 原子体积, 密度, 原子的热膨胀系数, 第三电离能,
前三个电离能的总和, 原子的电负性, 一些化合物的熔点, 沸点等也出现
这种峰谷效应 。
由 于 金 属 的 原 子 半 径 与 相 邻 原 子 之 间 的 电
子云相互重叠 (成键作用 )程度有关 。 而 Eu和 Yb只用少量 d 电
子参与成键, 成键电子总数为 2,其他原子 (如 Gd,Lu)能使用较多的 d 电子参
与成键, 成键电子总数为 3 (Ce为 3.1),成键作用的差别造成了原子半径的差别 。
● Eu和 Yb的碱土性,Eu和 Yb在电子结构上与碱土金属十分相似, 这种相
似性使得 Eu和 Yb的物理和化学性能更接近于碱土金属 。 其原子半径也接近于
碱土金属 。
● 洪特规则, Eu和 Yb的 f 电子数分别为 f7和 f14,这种半满和全满的状态能
量低, 屏蔽大, 有效核电荷小, 导致半径增大 。
对峰谷效应的解释如下：
● 电子精细结构,据计算,Eu,Gd,Yb,Lu
的电子精细结构分别为,
Eu 4f75d0.52626s1.21476p0.2591
Gd 4f75d26s1
Yb 4f145d0.26356s1.22516p0.5114
Lu 4f145d1.82356s16p0.1765
峰谷效应 (双峰效应 )
Ce
Eu
Yb
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22.2.3 镧系元素的氧化态
+3是镧系元素的特征氧化态。 Ce,Pr,Tb,Dy常呈现出 +4氧化态
，而 Sm,Eu,Tm,Yb则显示 +2氧化态。因为它们的电子结构接近
半充满或全充满状态。 +2或 +4氧化态的存在，除结构因素外，还同
离子的水合能等因素有关。
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22.3 镧系元素离子和化合物
22.3.1 镧系元素离子和化合物的颜色
颜色主要是由 4f电子跃迁引起，即 f-f跃迁所引起。当金属处于高氧化
态配位体又具有还原性时，就能产生配位体到金属的电荷迁移跃迁。如
Ce4+(4f0)离子的橙红色就是由电荷迁移跃迁所引起。
22.3.2 镧系元素离子和化合物的磁性
计算磁矩时，既要考虑自旋运动的贡献，又要考虑轨道运动的贡献。
镧系元素原子核外自旋电子数多，加上电子轨道磁矩对顺磁性的贡献，
是良好磁性材料，把它们制成稀土合金后可作为永磁材料。
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22.3.3 镧系元素的发光材料
分子在 X射线、电子射线或紫外射线的照射下，从基态跃迁到激发态
，然后由激发态返回较低能级的同时，发射出不同波长的可见光，这种
发射光现象称做,荧光,。分子在直流、交流或脉冲电场的作用下，也
可以有类似于上述发生荧光的现象，称为 场致发光 。
作为荧光材料，杂质的影响不容忽视。
稀土元素不但能把波长短于 400nm的紫外线,X射线等转换成
400~700nm范围内的可见光，也可以把红外线转变为可见光。这种使波
长变短（即增强光能）的转换称之为,上转换,。
上转换材料 在民用 （ 钨灯红外线转化为可见光 ） 和军事方面 （ 红外线
转化为可见光 ） 有很好的应用 。
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所谓荧光是指物质受光照射时所发出的光，照射停止发光也停止
首先是外来光使基质激发。然后是基质将能量传递给 Eu3+的基态
7F0使其跃迁到激发态 5D1,5D0。 最后由 5D1和 5D0回跃到
7FJ(J=0,1,2,3,4,5)发出各种波长的荧光。波长范围从 530～ 710 nm。
这种跃迁是量子化的，因而都应是线状光谱，强度不同，综合起
来显示红色。
下面是一些稀土荧光材料所显示的荧光：
红, 铕激活的氧化钇基质
蓝, 铕激活的硅酸盐基质、铕激活的磷酸盐基质
铕激活的锆酸盐基质、铕激活的钡、镁、铝酸盐基质
绿, 铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质
铽激活的铈、镁、铝酸盐基质
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（ 1） 氧化物
镧系金属在高于 456K时，能迅速被空气氧化，生成 Ln2O3型的氧化物。
Ln2O3难溶 于水或碱性介质中，但易溶于强酸中
Ln2O3在水中发生水合作用而形成水合氧化物
Ln2O3从空气在中吸收二氧化碳生成碱式碳酸盐
（ 2）氢氧化物
Ln(OH)3的 碱性 随着 Ln3+离子半径的递减而有规律的减弱。
Ln(OH)3溶解度 随温度的升高而降低
Ln(OH)3可能不是以单一 Ln(OH)3的形式存在
（ 3）卤化物
（ 4）硫酸盐
（ 5）草酸盐
（ 6）硝酸盐
22.4 镧系元素的重要化合物和镧系金属
22.4.1 氧化数为 +3的化合物
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22.4.2 氧化数为 +4和 +2的化合物
（ 1） +4价铈
CeO2,白色，可由对应盐灼烧得到，如 Ce(SO4)2,Ce(NO3)4等
（ 2） +2价铕
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22.4.3 配位化合物
（ 1） 配合能力及键型
基态的 Ln3+离子具有惰性气体原子的外层电子构型（ 5s25p6)
内层 4f轨道同配位体轨道之间的相互作用很弱,4f轨道难以参与成键
参与成键的是那些能量较高的外层轨道，所形成的配位键主要是离子性
的，键的方向性很不明显，稳定化能也较小，因此镧系配位化合物的稳
定性较低。
（ 2）配位数
Ln3+离子的配位数一般比较大，最高可达 12
（ 3）配合物的类型
（ a） 离子缔合物
（ b） 不溶的加合物
（ c） 螯合物
22.4.4 镧系金属单质
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22.5 镧系元素的电子结构和通性
? 锕系元素的特征氧化态是 +3。
?与镧系收缩相似，随着原子序数的递增，锕系元素的离子半径递减。
?与镧系元素的吸收光谱相似，表现出 f-f吸收的特征。
? 锕系元素的 5f轨道相对于 6s和 6p轨道比镧系元素是 4f轨道相对于 5s和
5p轨道在空间伸长得较多, 因而在配位化合物中锕系元素显示出某种比
镧系元素较大的共价性 。
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第 22章 镧系和锕系元素
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22.1 引言
22.2镧系元素的电子层结构和通性
22.3镧系元素离子和化合物
22.4镧系元素的重要化合物和镧系金属
22.5锕系元素的电子层结构和通性
22.1 引言
? f 区过渡元素 是指正在充填七条 (n－ 2)f轨道的 14个电子
的 镧系和锕系元素 。
?镧系元素 包括从镧 (原子序数 57)到镥 (原子序数为 71)的 15种元素； 锕
系 包括从锕 (原子序数 89)到铹 (原子序数 103)的 15种元素 。
? 镧系元素 （ Ln）, 钪 （ Sc）, 钇 (Y),共 17种元素总称为稀土元素
（ RE） 。 La(镧 ),Ce(铈 ),Pr(镨 ),Nd(钕 ), Pm(钷 ), Sm(钐 ), Eu(铕
)称为铈组稀土 （ 轻稀土 ） ； Gd (钆 ), Tb (铽 ), Dy (镝 ), Ho (钬 ),
Er (铒 ), Tm (铥 ), Yb (镱 ), Lu(镥 ),Sc,Y称为钇组稀土 （ 重稀土 ）
? 从 1794年芬兰化学家加多林 (Gadolin)发现 第一种稀土元素 （ 钇 ）,
到 1972年在天然铀矿中发现了钷 (14361Pm,半衰期 2.7年 ),才确认 17种
稀土元素在自然界中均存在 。 锕系元素都具有反射性 。
? 稀土元素在地壳中的丰度大, 但比较分散, 且性质相近, 分离提
纯困难 。 镧系元素的化学性质相似, 组成第一内过渡系, 它们不是同
位素 。 镧系元素的电子排布复杂, 光谱复杂, 价电子层是否有 5d电子
尚未解决 。
f 区元素在周期表中的位置如图所示：
22.2 镧系元素的电子结构和通性
22.2.1 镧系元素的价电子层结构
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镧系元素气态原子的 4f轨
道的充填呈现两种构型,即 4fn
－ 15d16s2和 4fn6s2,这两种电子
构型的相对能量如图 1所示,
La,Gd,Lu的构型可以用 f0,f7,f14(全空、半满和全满 )
的洪特规则来解释，但 Ce的结构尚不能得到满意的解释，有人
认为是 接近全空 的缓故。
其中 La,Ce,Gd,Lu
的基态处于 4fn－ 15d16s2时能
量较低，而 其余元素 皆为
4fn6s2。
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这两种电子结构可以用来说明镧系元素化学性质的差异。这些元素在参加
化学反应时需要失去价电子，由于 4f 轨道被外层电子有效地屏蔽 着,且由于
E4f?E5d,因而在结构为 4fn6s2 的情况下,f 电子要参与反应，必须先得由 4f 轨道
跃迁到 5d 轨道。这样，由于电子构型不同，所需激发能不同，元素的化学活
泼性就有了差异。
另一方面，激发的结果增加了一个成键电子，成键时可以多释放出一份成
键能。对大多数镧系的原子,其成键能大于激发能，从而导致 4f 电子向 5d 电子
跃迁,但少数原子，如 Eu和 Yb,由于 4f 轨道处于半满和全满的稳定状态，要
使 4f 电子激发必须破坏这种稳定结构,因而所需激发能较大,激发能高于成键能,
电子不容易跃迁,使得 Eu,Yb两元素在化学反应中往往只以 6s2电子参与反应 。
镧系元素在固态时的电子构型与气态时的电子构型不尽相同，除 Eu和 Yb
仍保持 4fn6s2以外，其余原子都为 4fn－ 15d16s2的构型。从气态变到固态，其实
质是原子间通过金属键的形式结合成为金属晶体。这个过程就是价层轨道的重
叠过程。实验表明，镧系元素在形成金属键时的成键电子数，除 Eu和 Yb为 2、
Ce为 3.1外，其余皆为 3。这正好验证了刚才我们的推测。
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22.2 镧系元素的电子结构和通性
22.2.2 镧系收缩
镧系元素的原子半径和离子半径，随着原子序数的增大而缩小。①相邻
元素原子半径只差 1pm左右，即在镧系内原子半径呈缓慢减少的趋势。②但
14种元素的原子半径递减累积减少 14pm,使镧系后边 Hf和 Ta的原子半径和
同族的 Zr和 Nb的原子半径极为相近。
原子半径的收缩比离子半径的收缩小得多。由于镧系收缩,Y3+半径（
88pm） 落在 Er3+(88.1pm)附近,Sc3+的半径接近 Lu3+,在自然界中 Y,Sc常
同镧系元素共生，成为稀土元素成员。
左表示出镧系元素的原子半径, 离
子半径 。 随着原子序数依次增加, 15个
镧系元素的原子半径和离子半径总趋势
是减小的, 这叫, 镧系收缩, 。
研究表明：镧系收缩 90%归因于依
次填充的 (n－ 2)f电子其屏蔽常数 ?可能略
小于 1.00(有文献报告为 0.98),对核电荷
的屏蔽不够完全,使有效核电荷 Z*递增,
核对电子的引力增大使其更靠近核；而
10%来源于相对论性效应, 重元素的相
对论性收缩较为显著 。
由于 镧系收缩的影响, 使第二, 三
过渡系的 Zr和 Hf,Nb与 Ta,Mo与 W三
对元素的半径相近, 化学性质相似, 分
离困难 。
57 La 187.7 106.1
58 Ce 182.4 103.4 92
59 Pr 182.8 101.3 90
60 Nd 182.1 99.5
61 Pm 181.0 97.9
62 Sm 180.2 111 96.4
63 Eu 204.2 109 95.0
64 Gd 180.2 93.8
65 Tb 178.2 92.3 84
66 Dy 177.3 90.8
67 Ho 176.6 89.4
68 Er 175.7 88.1
69 Tm 174.6 94 86.9
70 Yb 194.0 93 85.8
71 Lu 173.4 84.8
原子 元素
序数 符号
金属原子 离子半径 / pm
半径 /pm RE2＋ RE3＋ RE4＋
镧系元素的原子半径、离子半径
将镧系元素的原子半径随原子序数的变化作图
,如左图所示 。
一方面,镧系元素原子半径从 La的 187.7 pm到 Lu
的 173.4 pm,共缩小了 14.3 pm,平均每两个相邻元
素之间缩小 14.3/14≈1 pm。 尽管平均相差只有 1个 pm
,但其累积效应 (共 14 pm)是很显著的 。 另一方面,
原子半径不是单调地减小, 而是在 Eu和 Yb处出现峰
和在 Ce处出现谷的现象 。 这被称为, 峰谷效应, 或
,双峰效应, 。
原子半径
除原子半径外, 原子体积, 密度, 原子的热膨胀系数, 第三电离能,
前三个电离能的总和, 原子的电负性, 一些化合物的熔点, 沸点等也出现
这种峰谷效应 。
由 于 金 属 的 原 子 半 径 与 相 邻 原 子 之 间 的 电
子云相互重叠 (成键作用 )程度有关 。 而 Eu和 Yb只用少量 d 电
子参与成键, 成键电子总数为 2,其他原子 (如 Gd,Lu)能使用较多的 d 电子参
与成键, 成键电子总数为 3 (Ce为 3.1),成键作用的差别造成了原子半径的差别 。
● Eu和 Yb的碱土性,Eu和 Yb在电子结构上与碱土金属十分相似, 这种相
似性使得 Eu和 Yb的物理和化学性能更接近于碱土金属 。 其原子半径也接近于
碱土金属 。
● 洪特规则, Eu和 Yb的 f 电子数分别为 f7和 f14,这种半满和全满的状态能
量低, 屏蔽大, 有效核电荷小, 导致半径增大 。
对峰谷效应的解释如下：
● 电子精细结构,据计算,Eu,Gd,Yb,Lu
的电子精细结构分别为,
Eu 4f75d0.52626s1.21476p0.2591
Gd 4f75d26s1
Yb 4f145d0.26356s1.22516p0.5114
Lu 4f145d1.82356s16p0.1765
峰谷效应 (双峰效应 )
Ce
Eu
Yb
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22.2.3 镧系元素的氧化态
+3是镧系元素的特征氧化态。 Ce,Pr,Tb,Dy常呈现出 +4氧化态
，而 Sm,Eu,Tm,Yb则显示 +2氧化态。因为它们的电子结构接近
半充满或全充满状态。 +2或 +4氧化态的存在，除结构因素外，还同
离子的水合能等因素有关。
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22.3 镧系元素离子和化合物
22.3.1 镧系元素离子和化合物的颜色
颜色主要是由 4f电子跃迁引起，即 f-f跃迁所引起。当金属处于高氧化
态配位体又具有还原性时，就能产生配位体到金属的电荷迁移跃迁。如
Ce4+(4f0)离子的橙红色就是由电荷迁移跃迁所引起。
22.3.2 镧系元素离子和化合物的磁性
计算磁矩时，既要考虑自旋运动的贡献，又要考虑轨道运动的贡献。
镧系元素原子核外自旋电子数多，加上电子轨道磁矩对顺磁性的贡献，
是良好磁性材料，把它们制成稀土合金后可作为永磁材料。
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22.3.3 镧系元素的发光材料
分子在 X射线、电子射线或紫外射线的照射下，从基态跃迁到激发态
，然后由激发态返回较低能级的同时，发射出不同波长的可见光，这种
发射光现象称做,荧光,。分子在直流、交流或脉冲电场的作用下，也
可以有类似于上述发生荧光的现象，称为 场致发光 。
作为荧光材料，杂质的影响不容忽视。
稀土元素不但能把波长短于 400nm的紫外线,X射线等转换成
400~700nm范围内的可见光，也可以把红外线转变为可见光。这种使波
长变短（即增强光能）的转换称之为,上转换,。
上转换材料 在民用 （ 钨灯红外线转化为可见光 ） 和军事方面 （ 红外线
转化为可见光 ） 有很好的应用 。
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所谓荧光是指物质受光照射时所发出的光，照射停止发光也停止
首先是外来光使基质激发。然后是基质将能量传递给 Eu3+的基态
7F0使其跃迁到激发态 5D1,5D0。 最后由 5D1和 5D0回跃到
7FJ(J=0,1,2,3,4,5)发出各种波长的荧光。波长范围从 530～ 710 nm。
这种跃迁是量子化的，因而都应是线状光谱，强度不同，综合起
来显示红色。
下面是一些稀土荧光材料所显示的荧光：
红, 铕激活的氧化钇基质
蓝, 铕激活的硅酸盐基质、铕激活的磷酸盐基质
铕激活的锆酸盐基质、铕激活的钡、镁、铝酸盐基质
绿, 铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质
铽激活的铈、镁、铝酸盐基质
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（ 1） 氧化物
镧系金属在高于 456K时，能迅速被空气氧化，生成 Ln2O3型的氧化物。
Ln2O3难溶 于水或碱性介质中，但易溶于强酸中
Ln2O3在水中发生水合作用而形成水合氧化物
Ln2O3从空气在中吸收二氧化碳生成碱式碳酸盐
（ 2）氢氧化物
Ln(OH)3的 碱性 随着 Ln3+离子半径的递减而有规律的减弱。
Ln(OH)3溶解度 随温度的升高而降低
Ln(OH)3可能不是以单一 Ln(OH)3的形式存在
（ 3）卤化物
（ 4）硫酸盐
（ 5）草酸盐
（ 6）硝酸盐
22.4 镧系元素的重要化合物和镧系金属
22.4.1 氧化数为 +3的化合物
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22.4.2 氧化数为 +4和 +2的化合物
（ 1） +4价铈
CeO2,白色，可由对应盐灼烧得到，如 Ce(SO4)2,Ce(NO3)4等
（ 2） +2价铕
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22.4.3 配位化合物
（ 1） 配合能力及键型
基态的 Ln3+离子具有惰性气体原子的外层电子构型（ 5s25p6)
内层 4f轨道同配位体轨道之间的相互作用很弱,4f轨道难以参与成键
参与成键的是那些能量较高的外层轨道，所形成的配位键主要是离子性
的，键的方向性很不明显，稳定化能也较小，因此镧系配位化合物的稳
定性较低。
（ 2）配位数
Ln3+离子的配位数一般比较大，最高可达 12
（ 3）配合物的类型
（ a） 离子缔合物
（ b） 不溶的加合物
（ c） 螯合物
22.4.4 镧系金属单质
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22.5 镧系元素的电子结构和通性
? 锕系元素的特征氧化态是 +3。
?与镧系收缩相似，随着原子序数的递增，锕系元素的离子半径递减。
?与镧系元素的吸收光谱相似，表现出 f-f吸收的特征。
? 锕系元素的 5f轨道相对于 6s和 6p轨道比镧系元素是 4f轨道相对于 5s和
5p轨道在空间伸长得较多, 因而在配位化合物中锕系元素显示出某种比
镧系元素较大的共价性 。
