【正确答案】镧系元素的氧化态取决于其外围的6s电子、4f电子和5d电子数,当它们失去两个6s电子,进而再失去一个4f电子或5d电子时,所需的电离能并不太高,因此可以表现出ⅢB的特征氧化态(+3)。
根据Hund规则,等价轨道上的电子除了分占轨道外,轨道处于全充满、半充满或全空时为较稳定的结构。对于Ce,Pr,Nd,Tb和Dy,除了可以生成特征的+3氧化态外,还可再失去一个电子,其+4价离子的电子结构为Ce4+(4f0),Pr4+(4f1),Nd4+(4f2),Tb4+(4f7)和Dy4+(4f8),从而使4f轨道达到或接近全空或半满,成为较稳定的结构,故它们也常呈现出+4氧化态。至于Sm,Eu,Tm和Yb,失去两个电子后,就可以使4f轨道达到或接近全空或半满的稳定状态,其+2价离子的电子结构为Sm2+(4f6),Eu2+(4f7),Tm2+(4f13)和Yb2+(4f14),它们常呈现+2价氧化态。
【答案解析】