Strwythur atomig o ocsid daear prin

Gall strwythur atomig elfennau daear prin gael ei gynrychioli gan 4fx5d16s2, lle mae x yn amrywio o 0 i 14. Ar ôl i elfennau daear prin drawsnewid o fetelau i ïonau, mae ochr allanol orbital 4f yn dal i amgylchynu'r cwmwl electron o 5s25p6, colli 6s2 electronau a 5d1 neu 4f colli un electron, gan ffurfio adeiledd electronig o 4fx5s25p6. Mewn metelau daear prin, mae electronau 6s ac electronau 5d yn ffurfio bandiau dargludiad, tra bod electronau 4f wedi'u lleoleiddio o fewn yr atom. Bydd lleoleiddio a llenwi anghyflawn yr electronau 4f hyn yn cael eu hadlewyrchu yn eu priodweddau ffisegol amrywiol.
Mae'r electronau 4f wedi'u lleoli yn yr orbitalau atomig mewnol, ac mae'r cwmwl electron 5s25p6 yn cael effaith cysgodi arnynt. Mae'r gofod i'r orbitalau 4f ymestyn yn fach iawn, felly mae'r maes crisialu, maes ligand, ac ati yn effeithio'n llai arnynt; I'r gwrthwyneb, mae'r rhyngweithio rhwng ei sbin (MS) ac orbital (ML) yn arwyddocaol, gan arwain at y cyplu rhwng yr orbital electron ff L a sbin S, gan achosi E4f i rannu'n is-haenau llawer o lefelau egni gyda gwahaniaethau bach, pob un. sydd yn cyfateb i derm sbectrol o 2s+1L.
Mae gan falens elfennau daear prin gyflyrau falens lluosog ac mae effaith falens amrywiol. Mae gan cerium, samarium, europium, a chyfansoddion eraill falens atomig o 3, 4, neu gydfodolaeth o 2 a 3, ac mae'r newidiadau yn y falensau atomig hyn naill ai'n gyflym iawn neu'n araf iawn, sy'n drawiadol iawn. Mae gan ïonau prin y ddaear brisiau trydan uchel, radiysau mawr, ac maent yn agored i begynu. Po uchaf yw'r cryfder polareiddio, y mwyaf yw'r mynegai plygiannol. Mewn pigmentau ceramig, defnyddir y mynegai plygiant uchel o ïonau daear prin i wneud delweddau addurniadol yn llachar ac yn lliwgar. O'i gymharu â pigmentau gwydredd cyffredin, mae gan pigmentau ag elfennau daear prin ychwanegol liw tywyllach.
Mae elfennau prin y ddaear o La i Lu yn dueddol o golli {{{0}}s electronau, 1 5d electron, neu 4f electron, gan ffurfio catïonau trifalent (4fx5s25p6). Felly, mae'r rhan fwyaf o ocsidau elfennau daear prin yn Ln2O3. Yn ogystal, mae'r trefniadau electron 4f0, 4f7, a 4f14 (llawn wag, wedi'u llenwi'n rhannol, wedi'u llenwi'n llawn) o elfennau lanthanide yn gymharol sefydlog, ac mae ïonau â'r math strwythurol hwn yn gyffredinol yn ddi-liw.