静电价规则英文解释翻译、静电价规则的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 electrostatic valence rule
分词翻译:
静的英语翻译:
calm; quiet; still
【电】 stat
电价规则的英语翻译:
【化】 electrostatic valence rule
专业解析
静电价规则(Electrostatic Valence Rule),又称泡林规则(Pauling's Rule),是晶体化学中描述离子晶体结构稳定性的核心原理之一,由诺贝尔化学奖得主莱纳斯·泡林(Linus Pauling)于1929年提出。该规则从静电平衡角度解释了离子晶体中阴、阳离子配位多面体的连接方式。
一、定义与核心内容
静电价规则指出:在稳定离子晶体中,每个阴离子(负离子)的电价(电荷数)等于其周围所有相邻阳离子(正离子)静电键强度的总和。其数学表达式为:
$$
sum_{j} s_j = v_i
$$
其中:
- ( v_i ) 是阴离子 ( i ) 的电荷(绝对值);
- ( s_j ) 是阳离子 ( j ) 的静电键强度,定义为 ( s_j = frac{z_j}{
u_j} )(( z_j ) 为阳离子电荷数,(
u_j ) 为其配位数)。
二、关键概念解析
-
静电键强度(s)
表示单个阳离子分配给每个相邻阴离子的静电引力强度。例如:
- Na⁺(( z=+1 ),配位数 (
u=6 ))的 ( s = frac{1}{6} );
- Al³⁺(( z=+3 ),(
u=6 ))的 ( s = frac{3}{6} = 0.5 )。
-
阴离子电价平衡
若一个 O²⁻(( v_i=2 ))被1个 Al³⁺(( s=0.5 ))和1个 Si⁴⁺(( s=4/4=1 ))共同配位,则静电键强度总和为 ( 0.5 + 1 = 1.5 < 2 ),结构不稳定。若被4个 Al³⁺配位(( 4 times 0.5 = 2 )),则满足规则。
三、应用与意义
- 预测配位多面体连接方式
解释硅酸盐矿物中[SiO₄]四面体与[AlO₆]八面体的连接规律(如云母、长石的结构稳定性)。
- 判断晶体稳定性
若阴离子周围静电键强度总和偏离其电价,晶体易发生畸变或分解。
- 解释矿物物性
如沸石的离子交换能力与其骨架中阴离子静电价失衡相关。
四、权威参考文献
- Pauling, L. (1929). 奠基性论文 The Principles Determining the Structure of Complex Ionic Crystals(《复杂离子晶体结构决定原理》),首次系统阐述规则。来源:Journal of the American Chemical Society
- International Union of Crystallography (IUCr). Crystallography Teaching Pamphlets 系列中对泡林规则的标准化阐释。来源:IUCr官网教育资料库
- Putnis, A. (1992). Introduction to Mineral Sciences(《矿物科学导论》),剑桥大学出版社,第5章详细分析静电价规则在矿物学中的应用
注:因汉英词典视角需兼顾术语对应,关键术语标注如下:
- 静电价规则 → Electrostatic Valence Rule
- 配位数 → Coordination Number
- 静电键强度 → Electrostatic Bond Strength
网络扩展解释
静电价规则(Electrostatic Valence Rule)是描述离子晶体结构中电荷平衡的重要原则,主要用于解释阴、阳离子配位关系的稳定性。以下是详细解释:
1.核心定义
根据,在稳定的离子晶体中,所有相邻阳离子对一个阴离子的静电键强度之和等于阴离子的电荷数。该规则确保晶体整体电中性,避免局部电荷聚集。
2.数学表达
- 阳离子贡献:设阳离子电荷为( Z ),配位数为( n ),则其对单个配位阴离子的静电键强度为:
$$ S = frac{Z}{n} $$
- 阴离子总电荷:若阴离子电荷为( W ),其配位数为( m ),则满足:
$$ m cdot S = W $$
示例:若阳离子( text{Al}^{3+} )(( Z=3 ))的配位数为6,则每个静电键强度( S=3/6=0.5 )。若阴离子( text{O}^{2-} )(( W=2 ))的配位数为4,则总强度( 4 times 0.5 = 2 ),与电荷数匹配。
3.应用与意义
- 判断结构稳定性:若阴离子周围的阳离子静电键强度之和不等于其电荷,结构可能不稳定。
- 计算阴离子配位数:通过已知阳离子参数反推阴离子配位数。
- 解释配位多面体连接方式:共棱或共面连接会降低稳定性(高电荷阳离子更敏感)。
4.与其他规则的关系
静电价规则常与鲍林规则中的其他原则(如配位多面体规则、结构共边效应规则)配合使用,共同分析离子晶体的稳定性。
如需进一步了解具体案例或公式推导,可参考无机材料物理化学教材或相关学术文献。
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