一些鑭系金屬三價離子具有很漂亮的不同顏色，如果陰離子為無色，這些顏色出現(xiàn)在結晶鹽中，在水溶液中也保持其顏色，這是每個陽離子的特性而與陰離子無關。從表23－4可見，若以Gd3+離子為中心，從La3+到Gd3+的顏色變化規(guī)律又在從Gd3+到Lu3+的過程中重演。這就是Ln3+離子顏色的周期性變化。
表23－4 Ln3+離子的顏色
| 離子 | 未成對電子數(shù) | 顏色 | 未成對電子數(shù) | 離子 |
| La3+ | 0（4f0） | 無色 | 0（4f14） | Lu3+ |
| Ce3+ | 1（4f1） | 無色 | 1（4f13） | Yb3+ |
| Pr3+ | 2（4f2） | 綠 | 2（4f12） | Tm3+ |
| Nd3+ | 3（4f3） | 淡紫 | 3（4f11） | Er3+ |
| Pm3+ | 4（4f4） | 粉紅，黃 | 4（4f10） | Ho3+ |
| Sm3+ | 5（4f5） | 黃 | 5（4f9） | Dy3+ |
| Eu3+ | 6（4f6） | 無色 | 6（4f8） | Tb3+ |
| Gd3+ | 7（4f7） | 無色 | 7（4f7） | Gd3+ |
* Tb為略帶淡粉紅色
離子的顏色通常與未成對電子數(shù)有關。由表23－4可見，當三價離子具有fn和f（14-n）個電子時，它們的顏色是相同或相近的。這只是定性的解釋，要進一步了解需要精確測定其光的吸收與波長的關系。
根據(jù)吸收光譜的研究指出：La3+，Lu3+和Y3+在波長范圍200~1000nm沒有吸收光譜。所以它們的離子是無色。這可能是由于La3+（4f0）和Lu3+（4f14）比較穩(wěn)定和沒有未成對電子的緣故。所有其它Ln3+離子在以上波長范圍內有吸收帶。但可見光的波長范圍在400~760nm，而Ce3+，Eu3+，Gd3+和Tb3+的吸收帶的波長全部或大部分在紫外區(qū)，所以這些離子是無色；Yb3+離子吸收帶的波長在近紅外區(qū)域，所以Yb3+離子也是無色的。剩下的Ln3+在可見光區(qū)內有明顯的吸收，所以它們的離子有顏色，有些離子顏色非常漂亮（如Pr3+，Nd3+，Er3+等）。所以顏色的觀念一般以光譜中的可見區(qū)為限。因此，可能有些離子是順磁性的，應該有顏色，但實際為無色，原因是離子的吸收作用發(fā)生在可見區(qū)以外。
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