第一章总论 I1稀土元素基态原子的电子组态 基态原子的电子组态由主量子数n和角量子数l所决定,根据能量最低原理,镧系 元索的原子电子组态有两种类型,即[Xe4"62和[Xe]4fn1546?.其中[Xe]为氙 的电子组态,即2妒33°34s4p54°55y°,n=1至14.镧、铈、钆的基 态原子电子组态属于[Xel56类型;镥原子的基态电子组态属于lXel5d62 类型;其余元素即镨、钕、钷、钐、铕、铽、镝、钬、铒、铥、镳各元素均属于 [XeH4"6类型.对于钪和钇,它们虽然没有4电子,但最外层电子具有(n-1)dns 组态,因此在化学性质上与镧系元素有相似之处,这是人们常将它们统称为稀土元素 的原因 镧系元素的原子采取[Xe]46s2为基态电子组态还是采取Xen-5d6s2为基态电子 组态,取决于这种组态的能量高低,图11表示出中性镧系元素原子采取46s2或 4"5d6s2组态时体系能量的相对数值对于镧、铈、钆电子釆取[Xe]4562组态 时能量低于相应的[Xe“2组态的能量,所以它们采取了前者的排布方式;而铽采取 Xe°6电子组态时的能量与Xe456的电子组态的能量相近,因此采取二者之 均可;镥的4′电子全充满,只能采取cH“56排布方式,其余各元素则均为 XeHf"6s.现将它们总结于表1.1中 训系 4f"5d'6s2 n三1 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er TmYb 图.L中性系原子f和∫4组态的近似相刈位置