전자 구성 및 이온화 에너지 :
* 세륨 : [xe] 4f¹ 5d¹ 6s²
* 세륨은 비교적 낮은 네 번째 이온화 에너지를 가지므로 4F 전자를 제거하여 CE⁴⁺를 형성하는 것이 활발하게 유리합니다. 이는 CE³⁺의 비교적 불안정한 반으로 채워진 4F 서브 쉘로 인해 CE⁴⁺에서 완전히 비워져 안정성을 얻습니다.
* 다른 란타 나이드 : [xe] 4f 4 6S² (여기서 N은 4F 전자 수)
* 대부분의 란타나이드는 더 높은 네 번째 이온화 에너지를 가지고 있습니다. 네 번째 전자를 제거하려면 더 채워진 4F 서브 쉘의 안정성을 파괴해야하며, 이는 에너지 적으로 불리합니다.
상대 론적 효과 :
* 상대 론적 영향은 란타 나이드와 같은 무거운 요소에 대해 중요해집니다. 이러한 효과는 4F 궤도의 수축으로 이어져 핵에 더 단단히 결합됩니다.
*이 수축은 특히 세륨에 대해 두드러 지므로 4F 전자의 제거가 다른 란타니데스보다 덜 까다로워집니다.
기타 요인 :
* 이온 반경 : CE⁴⁺는 CE³⁺보다 작은 이온 반경을 가지므로 전하 밀도가 높아집니다. 이로 인해 수용액에서 CE⁴⁺가 더 안정적이고 가수 분해가 덜 발생합니다.
* 조정 화학 : Ce⁴⁺는 다양한 리간드와 안정적인 복합체를 형성하여 안정성에 더 기여합니다.
요약 :
전자 구성, 상대적으로 낮은 네 번째 이온화 에너지, 상대 론적 효과 및 유리한 배위 화학의 조합은 Cerium이 안정적인 4+ 이온을 쉽게 형성하여 다른 란타나이드와는 별도로 설정할 수있게합니다.
