Noyob yer oksidining atom tuzilishi

Noyob yer elementlarining atom tuzilishi 4fx5d16s2 bilan ifodalanishi mumkin, bu erda x 0 dan 14 gacha boʻladi. Noyob yer elementlari metallardan ionlarga aylangandan soʻng, 4f orbitalning tashqi tomoni hali ham 5s25p6 elektron bulutini oʻrab oladi, 6s2 elektronni yo'qotib, 5d1 yoki 4f bitta elektronni yo'qotib, 4fx5s25p6 elektron strukturasini hosil qiladi. Noyob tuproq metallarida 6s elektron va 5d elektron o'tkazuvchanlik zonalarini hosil qiladi, 4f elektron esa atom ichida lokalizatsiya qilinadi. Ushbu 4f elektronlarning lokalizatsiyasi va to'liq to'ldirilmaganligi ularning turli jismoniy xususiyatlarida aks etadi.
4f elektronlar ichki atom orbitallarida joylashgan bo'lib, 5s25p6 elektron buluti ularga ekranlovchi ta'sir ko'rsatadi. 4f orbitallarning cho'zilishi uchun bo'sh joy juda kichik, shuning uchun ularga kristallanish maydoni, ligand maydoni va boshqalar kamroq ta'sir qiladi; Aksincha, uning spini (MS) va orbital (ML) o'rtasidagi o'zaro ta'sir sezilarli bo'lib, ff elektron orbital L va spin S o'rtasidagi bog'lanishga olib keladi, bu E4f ning har birida ozgina farqlar bilan energiya sathining ko'plab pastki qatlamlariga bo'linishiga olib keladi. shundan 2s+1L spektral hadga toʻgʻri keladi.
Noyob yer elementlarining valentligi bir nechta valentlik holatlariga ega va o'zgaruvchan valentlik ta'siri mavjud. Seriy, samariy, evropiy va boshqa birikmalarning atom valentliklari 3, 4 yoki birgalikda mavjudligi 2 va 3 ga teng va bu atom valentliklarining oʻzgarishi juda tez yoki juda sekin sodir boʻladi, bu esa koʻzni qamashtiradi. Noyob tuproq ionlari yuqori elektr narxiga, katta radiuslarga ega va qutblanishga moyil. Polarizatsiya kuchi qanchalik yuqori bo'lsa, sindirish ko'rsatkichi shunchalik katta bo'ladi. Keramika pigmentlarida noyob tuproq ionlarining yuqori sinishi indeksi dekorativ tasvirlarni yorqin va rangli qilish uchun ishlatiladi. Oddiy sir pigmentlari bilan solishtirganda, noyob tuproq elementlari qo'shilgan pigmentlar quyuqroq rangga ega.
La dan Lugacha boʻlgan nodir yer elementlari {0}}s elektron, 1 5d elektron yoki 4f elektronni yoʻqotishga moyil boʻlib, uch valentli kationlarni (4fx5s25p6) hosil qiladi. Shuning uchun nodir yer elementlari oksidlarining aksariyati Ln2O3 dir. Bundan tashqari, lantanid elementlarning 4f0, 4f7 va 4f14 (to'liq bo'sh, qisman to'ldirilgan, to'liq to'ldirilgan) elektron joylashuvi nisbatan barqaror va bu struktura turiga ega ionlar odatda rangsizdir.