なぜ+3が最も安定しているのか：
* 電子構成： ランタニデスには、[Xe]4F¹-¹⁴5d⁰-¹6S²の一般的な電子構成があります。彼らは、安定した、半分充填または完全に充填された4Fシェルを実現するために、2つの6S電子と1つの4F電子を失う傾向があります。これは、遷移金属における半分充填および完全に満たされたD軌道の安定性に似ています。
* イオン化エネルギー： ランタニドのイオン化エネルギーは、シリーズ全体で徐々に増加します。 1番目と2番目のイオン化エネルギーは比較的低いが、3番目のイオン化エネルギーは大幅に高くなる。これは、3つの電子を除去することがエネルギー的に好ましいことを意味しますが、より多くの除去がより困難です。
+3ルールの例外：
* Europium（EU）およびYtterbium（Yb）： これらの要素は、完全に満たされた4Fサブシェルを達成するため、安定した+2酸化状態を備えています（Ybの場合はf¹⁴、EUの場合）。
* Cerium（CE）： セリウムは、空の4Fサブシェルのために安定した+4酸化状態を示します。これは比較的安定しています。
* 他のランタニド： +3が支配的ですが、一部のランタニドは、特定の化合物と反応条件に応じて、他の酸化状態（+2、+4）を示すことができます。
安定性に影響する要因：
* リガンドフィールド効果： 周囲のリガンドの性質は、異なる酸化状態の安定性に影響を与える可能性があります。たとえば、強力なフィールドリガンドは、より高い酸化状態を安定させる可能性があります。
* クリスタルフィールド安定化エネルギー（CFSE）： 場合によっては、CFSEは特定の酸化状態の安定性に寄与する可能性があります。
* 相対論的効果： これらの効果は、後のランタニドのようなより重い要素で重要になります。それらは、異なる酸化状態の安定性に影響を与える可能性があります。
結論：
+3酸化状態はランタニドにとって最も安定していることがよくありますが、絶対的なルールではありません。電子構成、イオン化エネルギー、リガンドフィールド効果、相対論的効果などの要因は、観察された酸化状態を決定する上で役割を果たします。
