isoelectronic是什么意思，isoelectronic的意思翻译、用法、同义词、例句

isoelectronic英标

英:/',aɪsəʊɪlek'trɒnɪk; -el-/ 美:/'ˌaɪsoʊɪlekˈtrɑːnɪk/

常用词典

例句

专业解析

等电子（Isoelectronic） 是一个化学术语，用于描述具有相同电子总数和相同电子排布（特别是价电子构型）的原子、离子或分子。这些物种尽管可能由不同元素组成，但由于外层电子数目和排布高度相似，常表现出相近的物理和化学性质，如键长、键角、电离能及光谱特性等。

核心概念解析

1. 电子总数相同：等电子体的首要条件是所含的电子总数必须完全一致。例如：

   • 氖原子（Ne）：原子序数10，含10个电子。
   • 氟离子（F⁻）：氟原子（原子序数9）获得1个电子，含10个电子。
   • 氧离子（O²⁻）：氧原子（原子序数8）获得2个电子，含10个电子。
   • 钠离子（Na⁺）：钠原子（原子序数11）失去1个电子，含10个电子。 这些离子和原子都含有10个电子，彼此互为等电子体，且它们的电子排布都与氖原子相同（1s² 2s² 2p⁶）。

2. 电子排布相似：等电子体不仅电子总数相同，其电子排布（尤其是最外层的价电子构型）也高度相似或相同。这导致了它们物理化学性质的相似性。例如：

   • 一氧化碳（CO） 和氮气分子（N₂） 都含有14个电子（C有6个电子，O有8个，共14个；N原子有7个电子，两个N共14个），且价电子排布相似（都存在三键），因此它们是等电子体，都具有很高的键能和稳定性。

科学意义与应用

• 预测性质：通过寻找与已知物质等电子的物种，可以预测其可能的结构和性质（如磁性、反应活性）。这在材料科学和配位化学中尤为重要。
• 理解化学键：等电子原理有助于理解分子轨道理论，特别是对于具有相同原子数和电子数的分子（如 N₂ 和 CO），它们的分子轨道能级图相似。
• 光谱分析：等电子序列（一系列具有相同电子数但原子核电荷数递增的离子）的光谱研究有助于理解原子结构和量子力学原理。

实例说明

• 等电子系列（10电子体）：N³⁻, O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺ (所有物种均具有1s²2s²2p⁶的闭壳层结构)。
• 等电子分子：
  • CO (14e⁻) 和 N₂ (14e⁻)
  • CO₂ (22e⁻：C 6e⁻ + O 8e⁻ + O 8e⁻ = 22e⁻) 和 N₂O (22e⁻：N 7e⁻ + N 7e⁻ + O 8e⁻ = 22e⁻)，以及 NO₂⁺ (22e⁻：N 7e⁻ + O 8e⁻ + O 8e⁻ - 1e⁻ [因+1电荷] = 22e⁻)。它们都是直线型分子。
  • BF₃ (24e⁻：B 5e⁻ + F 9e⁻ 3 = 32e⁻? 计算需注意：B原子提供3个价电子，每个F提供7个价电子，共 3 + 73 = 24个价电子) 和 碳酸根离子 CO₃²⁻ (24e⁻：C 4e⁻ + O 6e⁻ * 3 + 2e⁻ [来自电荷] = 4 + 18 + 2 = 24个价电子)。它们都是平面三角形结构。

等电子描述了不同化学物种间因具有相同电子总数和相似电子构型而产生的内在联系，是理解物质结构、预测性质及探索化学规律的重要概念。

权威参考来源：

• 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 在其术语纲要 (Gold Book) 中明确定义了等电子物种：指具有相同电子数和相同电子构型（特别是相同基态项符号）的原子或分子。 (链接：https://goldbook.iupac.org/terms/view/I03276 - 请注意，此链接为IUPAC Gold Book官方链接，通常有效，但请以实际访问为准)。
• 《无机化学》经典教材（如Shriver & Atkins, Housecroft & Sharpe等）均设有专门章节详细阐述等电子原理及其应用。
• 大学化学课程网站：如麻省理工学院开放式课程 (MIT OpenCourseWare) 或加州大学戴维斯分校的ChemWiki等教育资源网站，在其原子结构、分子键合或周期性趋势等章节中会涉及等电子概念的解释和示例 (链接示例：https://chem.libretexts.org/ - LibreTexts Chemistry 是一个广泛使用的可靠开放教育资源库)。

网络扩展资料

isoelectronic（等电子）是一个化学术语，主要用于描述具有相同电子数目和相似电子结构的原子、离子或分子。以下是详细解释：

1. 核心定义
   该词由前缀 iso-（意为"相等"）和 electronic（电子的）组成，指不同化学物种具有相同的总电子数。例如：一氧化碳（CO）和氮气（N₂）均为14个电子，属于等电子体；钠离子（Na⁺）和氟离子（F⁻）均含10个电子，也互为等电子体。

2. 应用场景
   等电子体常被用于预测物质性质。由于电子结构相似，它们可能表现出相近的物理或化学行为，如键长、磁性或反应活性。例如，在半导体材料研究中，磷化镓（GaP）中掺入氮形成等电子陷阱（isoelectronic trap），可调控材料的光电特性。

3. 发音与词性
   该词为形容词，音标为英式 [aɪsəʊɪlek'trɒnɪk]，美式 [ˌaɪsoʊɪlek'trɒnɪk]。其名词形式为"等电子"（isoelectron）。

4. 扩展概念
   等电子序列（isoelectronic sequence）指具有相同电子数但不同原子核电荷的系列粒子，例如He、Li⁺、Be²⁺均含2个电子。这类体系在量子化学计算中有重要研究价值。

如需更完整的例句或专业文献案例，可参考化学教材或权威数据库（如IUPAC术语表）。

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