これらが主に3つの酸化状態を示す理由は次のとおりです。
* 電子構成： LAとLUの両方に、基底状態に次の電子構成があります。
* la： [xe]5d¹6s²
* lu： [xe]4f¹⁴5d¹6s²
* 電子の損失： 彼らは6s²と5d¹電子を失う傾向があり、 +3酸化状態につながります 。これは、ランタニドの4F電子が5Dおよび6S電子によって保護されているため、結合のために容易に利用できなくなったためです。
* 相対論的効果： ランタヌムよりも重いルテチウムは、重要な相対的な効果を経験します。これらの効果は6s軌道に収縮し、そこから電子を除去することをより困難にします。これは、+3酸化状態に対するLuの好みに貢献します。
* 他の酸化状態： +3は最も一般的で安定した酸化状態ですが、LAとLUは特定の条件下で他の酸化状態を示すことができます。
* la： +2および+4の酸化状態を持つ化合物を形成することがあります。
* lu： 特に複雑な化合物では、 +2酸化状態を持つ化合物を形成できます。
要約：
* 4F電子の電子構成とシールドにより、+3は最も好ましい酸化状態になります。
*ロテチウムにおける相対論的効果は、+3状態をさらに安定させます。
*他の酸化状態は可能ですが、あまり一般的ではありません。
特定の酸化状態を示す要素の傾向は、化学環境と形成された化合物の性質によって異なる場合があることを忘れないでください。
