水合电子英文解释翻译、水合电子的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 hydrated electron

hydration
【化】 hydration
【医】 hydration

electron
【化】 electron
【医】 e.; electron

水合电子（英文：hydrated electron），化学符号通常表示为e⁻(aq) 或e⁻_aq，是自由电子（e⁻）被水分子包围、溶剂化后形成的一种瞬态、高活性还原性粒子。它是辐射化学、光化学和电化学领域的重要中间体。

本质：水合电子并非稳定的原子或分子，而是单个电子（e⁻）陷入水分子构成的极性溶剂笼（solvent cage）中形成的准粒子。
溶剂化结构：电子被周围约6个水分子通过偶极作用定向包围，形成类似“口袋”的结构。水分子的氢原子朝向中心电子，氧原子朝外，形成类笼形水合层（类似弱溶剂化阴离子结构）。
与普通电子的区别：自由电子在液态水中无法稳定存在，而水合电子因溶剂化作用可短暂维持（半衰期约毫秒级），并具有特征的光谱和反应性。

吸收光谱：在可见光区有强吸收峰，最大吸收波长约720 nm（近红外），呈蓝紫色，是实验检测的重要依据。
还原能力：标准还原电位E⁰ = -2.9 V（vs. SHE），是已知最强的还原剂之一，可还原包括H⁺、O₂、金属离子及有机物在内的多种物质： $$ text{e⁻(aq) + H⁺ → H·} quad (text{生成氢原子自由基}) $$
寿命：在纯水中半衰期约790 μs，受pH、温度及溶质影响显著（酸性环境中迅速猝灭）。

辐射化学：高能辐射（如γ射线）照射水时，电离产生次级电子，经热化后被水分子捕获： $$ text{H₂O → H₂O⁺ + e⁻} text{e⁻ + nH₂O → e⁻(aq)} $$
光化学：紫外光激发溶解态电子供体（如酚盐、碘化物）释放电子，溶剂化形成。
电化学：阴极还原水或在汞电极上脉冲电解可生成。

《物理化学词典》（科学出版社） - 水合电子条目（溶剂化结构理论）
National Institute of Standards and Technology (NIST) - Chemical Kinetics Database（光谱与反应速率数据）
Buxton, G. V. et al. (1988). Critical Review of Rate Constants for Reactions of Hydrated Electrons. J. Phys. Chem. Ref. Data（反应机理综述）
Hart, E. J. & Anbar, M. (1970). The Hydrated Electron. Wiley-Interscience（经典专著）

水合电子是溶解在水中的自由电子（通常记作$mathrm{e_{aq}^-}$），被水分子通过溶剂化作用稳定形成的特殊物质形态。它是化学领域的重要研究对象，具有以下特征：

结构与稳定性
水合电子的结构表现为一个电子被多个水分子包围，形成类似"笼状"的溶剂化层。水分子的极性氧端朝向中心电子，氢键网络重组形成稳定结构，这种量子溶质特性使其能在液态水中短暂存在。
强还原性
作为已知最强的还原剂之一，其标准还原电位达$-2.9 mathrm{V}$（相对于标准氢电极），能快速参与电子转移反应，例如还原金属离子或降解有机污染物。
形成机制
通常通过高能辐射（如伽马射线）或激光脉冲作用于水产生。过程中会先形成不稳定的"分子-电子接触对"中间态，随后水分子重组促使接触对解离为自由水合电子（但此步骤易受复合反应干扰，研究难度较高）。
应用领域
在辐射化学、环境修复（如分解有毒物质）及光催化反应中发挥关键作用。其瞬态特性也推动超快光谱学等实验技术的发展。

水合电子的发现（1962年由Hart和Boag首次观测）革新了溶液化学的认知，揭示了电子在液相中独立存在的可能性，为理解溶剂化效应提供了量子层面的视角。