Jabarkan Karakteristik dari Serium

Serium adalah unsur kedua dalam deret lantanida. Dalam tabel periodik, ia muncul di antara lantanida lantanum di sebelah kirinya dan praseodimium di sebelah kanannya, serta di atas aktinida torium. Ia adalah sebuah logam ulet dengan kekerasan yang mirip dengan perak. 58 elektronnya tersusun dalam konfigurasi [Xe]4f15d16s2, di mana keempat elektron terluarnya adalah elektron valensi. Tingkat energi 4f, 5d, dan 6s sangatlah dekat satu sama lain, dan transfer satu elektron ke kulit 5d disebabkan oleh tolakan antarelektron yang kuat pada kulit 4f yang kompak. Efek ini akan kewalahan ketika atom serium terionisasi positif; jadi, Ce2+ itu sendiri memiliki konfigurasi reguler [Xe]4f2, meskipun dalam beberapa larutan padat mungkin [Xe]4f15d1. Sebagian besar lantanida hanya dapat menggunakan tiga elektron sebagai elektron valensi, karena setelah itu elektron 4f yang tersisa terikat terlalu kuat: serium adalah pengecualian karena stabilitas kulit-f kosong di Ce4+ dan fakta bahwa ia muncul sangat awal dalam deret lantanida, di mana muatan inti masih cukup rendah hingga neodimium memungkinkan penghilangan elektron valensi keempat dengan cara kimia.

Serium memiliki struktur elektronik variabel. Energi elektron 4f hampir sama dengan energi elektron 5d dan 6s terluar yang terdelokalisasi dalam keadaan logam, dan hanya sejumlah kecil energi yang diperlukan untuk mengubah penempatan relatif dari tingkat elektronik ini. Hal ini akan menimbulkan keadaan valensi ganda. Misalnya, perubahan volume sekitar 10% terjadi ketika serium mengalami tekanan tinggi atau suhu rendah. Tampaknya, valensi serium akan berubah dari sekitar 3 menjadi 4 ketika didinginkan atau dikompresi.