稀土元素

rare earth elements

简介

从电子结构角度，周期表中第21
号元素钪(Sc)、39号元素钇(Y)以
及从57号元素铜(La)到72号元素
铪 (Hf)都算稀土元素。但真正的稀
土元素应该是从第58号元素铈(Ce)
到71号元素镥(Lu)的所有元素。包
括： 铈 (₅₈Ce)、镨 (₅₉Pr)、钕 (₆₀
Nd)、钷 (₆₁Pm)、钐(₆₂Sm)、铕(₆₃
Eu)、钆 (₆₄Gd)、铽 (₆₅Tb)、镝 (₆₆
Dy)、钬 (₆₇Ho)、铒 (₆₈Er)、铥 (₆₉
Tm)、镱 (₇₀Yb)、镥 (₇₁Lu)等14个
元素。稀土元素的特点为：①稀少;②都是金属元素;③所有稀土元素的性
质都非常相似(虽然随着原子序数的
增加，元素的性质逐渐变化，但总的来
说差别不大)，因而分离相当困难;④
所有稀土元素的电子结构 (或电子组
态)都相似，即最外层和次外层都相
同，都是5d¹6s²，差别仅在次-次外层
4f，随着原子序数的增加，电子逐一填
充到4f能级(从铈到镥，占据4f能级
的电子数由1个增至14个)，而不填
入5d和6s能级。这表明，稀土元素的
4f、5d和6s能级的能量都相近。正是
由于各稀土元素的最外层和次外层电
子态都相同，使得它们的性质十分相
似。