例如：铈、镨、钕、铽、镝存在+4氧化态，原因是它们的4f层保持或接近全空、半满或全充满的状态比较稳定，但只有+4氧化态的铈能存在于溶液中，它是很强的氧化剂。 鑭系元素的化合價主要是+3價（鈰的+4價較其他鑭系元素來得穩定，鐠和鋱也有極個別的+4價氧化物，釤、銪、鐿有+2價化合物），能形成穩定的錯合物及微溶於水的草酸鹽、氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽及氫氧化物等。 例如混合鑭系元素的氯化物和磷酸鹽用作催化劑，以加速石油的裂化分解。 鑭系收縮2025 混合稀土氧化物廣泛用作玻璃拋光材料和玻璃的脫色劑，還可用來製造耐輻射玻璃和雷射玻璃。
由于鑭系元素在氣態時，失去兩個6s電子和一個5d電子或失去兩個6s電子和一個4f電子所需的電離能比較低，所以一般能形成穩定的+3氧化態。 例如：鈰、鐠、釹、鋱、鏑存在+4氧化態，原因是它們的4f層保持或接近全空、半滿或全充滿的狀態比較穩定，但隻有+4氧化態的鈰能存在于溶液中，它是很強的氧化劑。 鑭系收縮是指元素周期表第6周期的鑭系元素——從鑭（57）到鎦（71）——的原子半徑和離子半徑在總體上比預期值小的現象，以及與它相關的一系列效應。 實際上，都是因為，突然增加了某區元素，核電荷數的增大超過了前面的規律，導致有效核電荷增大的更多，帶來了性質變化規律中的反常。 周期表中，從上到下，電子層數逐漸增大，原子半徑應該逐漸增大，但第五周期到第六周期的同族元素，半徑卻很接近，甚至下面的第六周期的還可能更小一點。
鑭系收縮: 元素周期表
在自然界中鑭系元素往往是全部或部分共生，鑭系元素相互間分離要比鑭系元素和非鑭系元素分離要困難得多。 鑭系收縮2025 鑭系收縮使鈧分族中釔的離子Y的最外層電子結構與La等相同,為sp，半徑為88.1皮米,與Ho、Er、Tm相近。 鑭系收縮影響鑥以後元素的性質，使第6周期鉿、鉭……的原子半徑分別與第 5周期鋯、鈮……等相同。 鉿、鉭……等化合物的性質分別與鋯、鈮……等化合物極為相似。 在自然界中鋯與鉿、鈮與鉭、鉑系六種金屬共生，分離相當困難。 例如，金屬鋯（Zr，第五周期元素）的原子半徑是1.59Å，而同族的鉿（Hf，第六周期元素）的原子半徑是1.56ÅZr4+的離子半徑是0.79Å，而Hf4+的是0.78Å。
- 由於相對原子質量顯著增加，而半徑幾乎不變，使得密度從鋯的6.51 g/cm3顯著地增加到鉿的13.35 g/cm3。
- 金屬在 200℃以上在鹵素中劇烈燃燒，在1000℃以上生成氮化物，在室溫時緩慢吸收氫，300℃時迅速生成氫化物。
- 鑭系收縮的存在造成第六周期的過渡元素與第五周期同族元素的半徑十分相近，化學性質亦非常相似，使得第五周期與第六周期的同族過渡金屬的分離變得十分困難。
- 金屬鋯（Zr，第五周期元素）的原子半徑是1.59 Å，而同族的鉿（Hf，第六周期元素）的原子半徑是1.56 Å。
鑭系收縮的存在使得第五周期與第六周期的同族過渡金屬的分離變得十分困難。 為了區別於周期表中的d區過渡元素，故又將鑭系元素及錒系元素合稱為內過渡元素。 鑭系收縮是鑭系元素的原子半徑和離子半徑隨著原子序數的增加而逐漸減小的現象。 原子半徑收縮的較為緩慢，相鄰原子半徑之差僅為1pm左右，但從La～Lu經歷14個元素，原子半徑收縮積累14pm之多。
鑭系收縮: 現象
用三氧化二釔和三氧化二鏑可製得耐高溫透明陶瓷，這種陶瓷被用于火箭、雷射、電真空等技術工程上。 此外，電視工業中大量使用的熒光粉為某些希土化合物，此熒光粉用于製造電視熒光屏。 鑭系收縮 由於鎦在週期表中屬於d區，而其他鑭系元素位於f區，因此有人認為鎦應該是過渡金屬而非鑭系元素。 參見錒系元素中關於鐒的地位的爭議，以及有關3族元素定義的爭論。 稀土元素表現出十分豐富的光、電、磁等性質，已被已開發國家列為”21世紀戰略元素。”本文所做的主要工作是對稀土鑭系元素的一種重要理化性質做出符合中學生認知水平的理論分析，並進行計算驗證。 周期系ⅢB族中原子序數為57~71的15種化學元素的統稱。
金屬鋯（Zr，第五周期元素）的原子半徑是1.59 Å，而同族的鉿（Hf，第六周期元素）的原子半徑是1.56 Å。 鑭系收縮使鑭系元素的性質從鑭到鑥呈現有規律的變化：如金屬標準電極電勢值E°增大，Ln水解傾向增強,Ln(OH)3的鹼性減弱、溶解度減小,對于給定配位體其穩定常數K增大，鹽的水解溫度降低……等（表2）。 所有這些均與鑭系元素的離子勢φ＝Z/r（Z為化合價,r為離子半徑）逐漸增大有關。 鑭系收縮的另一個結果是使第五周期的Y3+的離子半徑（0.88 Å）落在鑭系元素序列的 Er3+（0.881 Å）附近，因此釔常與鑭系元素共生於自然界中，釔的化學性質也與鑭系元素，尤其是重鑭系元素的化學性質極為相似，難以相互分離。 例如，金屬鋯（Zr，第五周期元素）的原子半徑是1.59 Å，而同族的鉿（Hf，第六周期元素）的原子半徑是1.56 Å。
鑭系收縮: 鑭系元素
用洪特規則來解釋鑭系元素十3價離子4f亞層的軌道佔有情況，發現在釓以上和以下相對應離子的4 f亞層同時達到穩定的半充滿狀態，前者需要得到的電子數與後者需要失去的電子數是一致的。 推理得出相對應離子的波長將處于同一種顏色所對應的波長範圍之內。 鑭系收縮使鈧分族中釔的離子Y的最外層電子結構與La等相同,為 sp，半徑為88.1pm,與Ho、Er、Tm相近。 因為經歷了鑭系，在內層多了14個電子，導致有效核電荷增大，對核外電子的吸引力增大，導致半徑發生了收縮。 为了区别于周期表中的d区过渡元素，故又将镧系元素及锕系元素合称为内过渡元素。 鑭系收縮是指元素週期表第6週期的鑭系元素——從鑭（57）到鎦（71）——的原子半徑和離子半徑在總體上比預期值小的現象，以及與它相關的一系列效應。
鑭系收縮: 性質
詞條介紹了鑭系元素、收縮的現象、以及收縮帶來的後果等內容。 鑭系元素在地殼中常和釔一同出現在獨居石、氟碳鈰礦（英語：Bastnäsite）、磷釔礦和矽鈹釔礦等稀土礦物中，而豐度也和大部份過渡金屬相當，不過由於它們彼此之間的化學性質非常相似，因此不易從其礦石中萃取。 鑭系收縮2025 由於鑭系元素在氣態時，失去兩個6s電子和一個5d電子或失去兩個6s電子和一個4f電子所需的游離能比較低，所以一般能形成穩定的+3氧化態。
鑭系收縮: 討論:鑭系收縮
在鑭系元素的+3价氧化物中，氧化镧的吸水性和碱性与氧化钙相似，其餘則隨著原子序增加依次转弱。 +3价鑭系元素的化学性质彼此都很相似，所以難以將它們相互分離。 鑭系收縮2025 金属锆（Zr，第五周期元素）的原子半径是1.59 Å，而同族的铪（Hf，第六周期元素）的原子半径是1.56 Å。 Zr4+的离子半径是0.79 Å，而Hf4+的是0.78 Å。 尽管原子序数从40增加到72，而相对原子质量从91.22 g/mol增加到178.49 g/mol，两个元素的半径却十分相近。
鑭系收縮: 镧系元素
由于镧系元素的外层电子排布并不随原子序数增加而改变，因此它们之間的化学性质是极为相似的。 但是镧系收缩現象的存在使其原子半径与离子半径产生不同，从而影响它们的化学性质，增加了彼此間化學性質的相異性。 鑭系元素離子半徑的收縮要比原子半徑的收縮大得多，這是因為鑭系元素的離子比原子少一個電子層，4f電子在離子中處於第一內層，比在原子中居於第二內層的4f電子對原子核的遮蔽作用要小，因此鑭系金屬離子半徑的收縮要比原子半徑的收縮明顯。 鑭系收縮2025 銪和鐿反常高的原子半徑，以及鈰較小的原子半徑可以看作是洪德定則使電子構型改變的結果。 鑭系收縮2025 在元素周期表中緊跟著鑭系的所有元素都受到鑭系收縮的影響，第六周期的過渡元素與第五周期的同族元素的半徑十分相似。
鑭系收縮: 電子構型
以上這些稀土元素的性質差異正是分級沉澱、分級結晶、溶劑萃取、離子交換等方法分離稀土元素的依據。 鑭系收縮 鑭系元素是比鋁還要活潑的強還原劑，在 150～180℃著火。 由於鑭系元素的外層電子組態並不隨原子序數增加而改變，因此它們之間的化學性質是極為相似的。 但是鑭系收縮現象的存在使其原子半徑與離子半徑產生不同，從而影響它們的化學性質，增加了彼此間化學性質的相異性。 由於鑭系元素的外層電子排布並不隨原子序數增加而改變，它們的化學性質是極為相似的。 但是鑭系收縮的存在也會使其原子半徑與離子半徑產生不同，從而影響它們的化學性質。
鑭系收縮: 周期表
鉕是唯一一個沒有穩定同位素的鑭系元素，其寿命最长的同位素145Pm的半衰期為17.7年，会衰变成接近稳定的145Nd，再衰变成141Ce，最后衰变成稳定的141Pr。 通過研究得出結論，鑭系收縮十3價離子的顏色以釓為中心而對稱分布不是簡單的巧合，而是與它們在4f軌道填充電子的多少及空軌道、全充滿、半充滿三種特殊的狀態有著密切的關係。 具放射性的鉕由於半衰期很短，在自然界中僅痕量存在，任何時刻地殼中其總存量都不到1公斤，因此通常由人工合成的方式生產。 通過研究得出結論，鑭系收縮十3價離子的顏色以釓為中心而對稱分布不是簡單的巧合，而是與它們在4f軌道填充電子的多少及空軌道、全充滿、半充滿三種特殊的狀態有著密切的關系。 具放射性的鉕由於半衰期很短，在自然界中僅痕量存在，任何时刻地殼中其總存量都不到1公斤，因此通常由人工合成的方式生產。
鑭系收縮: 分離困難
鑭系元素皆為銀灰色有光澤的金屬，晶體結構多為六方最密堆積（HCP）或面心立方（FCC）。 鑭系元素的性質較軟，彼此之間具有相似的化學性質，在潮濕空氣中不易保存，易溶於稀酸。 定義 鑭系元素（lanthanideelement）是元素周期系ⅢB族中原子序數為57～71的15種化學元素的統稱。
