镧系元素以 +3 氧化态为主（dominant +3 oxidation state）

想象一台自动售货机，无论你按哪个按钮，它总是退回正好三枚硬币。镧系元素在化学上就是如此：无论是哪种元素，你通常得到的都是 +3 离子。镧、钕、钆、镥——在溶液中以及它们大多数固体里，都以 Ln3+ 出现，而这一个共同的习性，正是全部镧系化学的脊梁。

为什么是三？每个镧系元素的电子排布大致是 [Xe] 4f-n 5d-0或1 6s-2。当原子形成化合物时，它交出两个 6s 电子再加一个（那唯一的 5d 电子，或一个 4f 电子），达到稳定的 Ln3+ 离子，而把 4f 电子深深保留在内部。先拿走这头三个电子相对容易；但要钻进深埋的、低能量的 4f 壳层去做出 +4 离子，或提前收手留下 +2 离子，通常都要付出化学难以偿还的能量代价。于是 +3 几乎处处取胜，所得离子是硬路易斯酸，偏爱氧和氟给体，主要形成离子键，并有很高的配位数（在水中常为 8 或 9）。

这种执着的 +3 雷同，正是镧系元素如此难以分离、又如此容易在晶体中彼此替换的原因——从掺杂激光玻璃到混合的「混合稀土金属」合金都利用了这一点。诚实地说：氧化态是一个记账数字，并非金属上真实的电荷（真实成键带有部分共价性），但作为记账而言，+3 对这个家族是个异常可靠的规律。著名的例外——铈(IV) 与铕(II)——恰恰因为其余一切都是 +3 而值得记住。