离子的水合数英文解释翻译、离子的水合数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 hydration number of ion
分词翻译:
离子的英语翻译:
ion
【化】 ion
【医】 ion
水合数的英语翻译:
【化】 hydration number
专业解析
离子的水合数(Hydration Number of Ions)是指在水溶液中,一个离子周围紧密结合的水分子数目。它反映了离子与水分子相互作用的强度,是溶液化学中的重要参数。
核心概念与定义
从汉英词典角度,“水合数”对应英文“hydration number”,指溶解的离子吸引并牢固结合在其周围的水分子数量。这种结合主要通过离子与水分子极性端(氧原子带部分负电,氢原子带部分正电)之间的静电作用力实现。阳离子吸引水分子的氧原子,阴离子吸引水分子的氢原子,形成水合层(hydration shell)。
影响因素
水合数并非固定值,主要受以下因素影响:
- 离子电荷(Charge): 电荷密度越高(电荷数大、离子半径小),静电吸引力越强,水合数通常越大。例如,小半径高电荷离子 Al³⁺ 的水合数远大于大半径低电荷离子 K⁺。
- 离子大小(Size): 对于相同电荷的离子,半径越小,电荷密度越高,水合数越大。例如,Li⁺ (半径小) 的水合数 > Na⁺ > K⁺ > Rb⁺ > Cs⁺ (半径大)。
- 测量方法(Measurement Method): 不同实验方法(如迁移法、散射法、压缩性法)可能给出略有差异的水合数,因其对“紧密结合”的定义或探测范围不同。
测量方法(常用)
- 离子迁移法(Ionic Mobility): 通过测量离子在电场中的迁移速度(淌度),结合斯托克斯定律(Stokes' Law)计算水合半径,进而估算水合数。这是最常用的方法之一。
- 衍射与散射技术(Diffraction & Scattering): X射线衍射(XRD)、中子散射(Neutron Scattering)等技术可直接探测离子周围的水分子空间分布和配位情况,提供水合结构信息。
重要性
水合数对理解溶液性质至关重要:
- 电解质电导率(Electrical Conductivity): 水合层增大了离子的有效体积,降低了其在溶液中的迁移率,影响电导。
- 离子熵与焓(Ionic Entropy and Enthalpy): 水合过程伴随显著的熵变和焓变(水合焓,hydration enthalpy),是溶液热力学的基础。
- 溶剂化能(Solvation Energy): 水合能是离子溶剂化能的主要部分,影响溶解度和化学反应性。
- 生物体系(Biological Systems): 离子通道选择性、蛋白质折叠与稳定性等生物过程均受离子水合作用影响。
参考来源
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). Term: hydration.
- Journal of Physical Chemistry on studies of ionic hydration structures and dynamics.
- Physical Chemistry Chemical Physics on experimental and computational methods for hydration number determination.
- Accounts of Chemical Research on the role of ion hydration in biological and chemical processes.
网络扩展解释
离子的水合数(Hydration number)是指与离子在溶液中直接结合的水分子数量,具体表现为围绕离子形成稳定水合层的水分子数目。以下是关键解析:
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定义与分类
一级水合数(原水合数)指与离子通过静电作用牢固缔合的水分子数,通常形成第一层水合壳。例如,钠离子(Na⁺)的一级水合数约为4-6,而镁离子(Mg²⁺)可能达到6-8。
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测定方法
- 电场迁移法:通过离子在电场中移动时携带的水合壳体积推算水合数。
- 水合熵分析:根据水分子因缔合失去平动自由度的数量计算。
- 压缩系数实验:通过溶液在外压下体积变化确定稳定结合的水分子数。
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影响因素
水合数与离子电荷密度密切相关,电荷越高、半径越小的离子(如Al³⁺)通常水合数更大。这一参数对理解溶液的导电性、粘度及离子迁移率有重要意义。
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