离子氛英文解释翻译、离子氛的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 ion-atmosphere; ionic atmosphere; ionic cloud

分词翻译：

离子的英语翻译：

ion
【化】 ion
【医】 ion

氛的英语翻译：

atmosphere

专业解析

离子氛（Ion Atmosphere）是物理化学中描述电解质溶液性质的核心概念，特指在溶液中围绕某个中心离子（central ion）形成的、由带相反电荷离子（反离子，counterions）组成的动态电性氛围。这一概念由彼得·德拜（Peter Debye）和埃里希·胡克尔（Erich Hückel）于1923年提出，是德拜-胡克尔理论（Debye-Hückel Theory）的基础，用于解释强电解质溶液的偏离理想行为（如活度系数小于1）及导电性等现象。

1.形成机制与物理图像

在电解质溶液中，任一中心离子（如正离子）会通过静电吸引其周围的反离子（负离子），同时排斥同号离子。由于热运动的存在，这些反离子不会固定聚集，而是形成一种统计意义上的、电荷密度随距离中心离子增加而呈指数衰减的“云状”分布区域，即离子氛。
离子氛的电荷总量与中心离子电荷相等但符号相反，整体呈电中性。每个离子既是自身离子氛的中心，又是其他离子氛的组成部分。

2.关键参数：德拜长度（Debye Length, ( kappa^{-1} )）

离子氛的有效厚度由德拜长度表征，计算公式为： $$ kappa^{-1} = sqrt{frac{varepsilon_r varepsilon_0 k_B T}{2 N_A e I}} $$ 其中：

( varepsilon_r )：溶剂相对介电常数
( varepsilon_0 )：真空介电常数
( k_B )：玻尔兹曼常数
( T )：绝对温度
( N_A )：阿伏伽德罗常数
( e )：元电荷
( I )：溶液离子强度（( I = frac{1}{2} sum c_i z_i )，( c_i )为离子浓度，( z_i )为离子电荷数）德拜长度反映了离子氛的尺寸，值越小表明离子氛越紧密（高离子强度时静电屏蔽效应更强）。

3.理论意义与应用

活度系数修正：离子氛的存在削弱了中心离子的有效电荷，导致其化学活度降低。德拜-胡克尔极限定律给出了活度系数（( gamma )）的定量关系： $$ log gammapm = -A |z+ z_-| sqrt{I} $$ 其中 ( A ) 为与溶剂、温度相关的常数。
电导率解释：中心离子在电场中迁移时，其周围的离子氛需要时间重建，产生弛豫效应（不对称阻力）；同时离子氛的电荷分布对中心离子运动产生电泳阻力。这两种效应共同导致电解质电导率低于理想值。
溶剂化与动力学影响：离子氛模型为理解离子溶剂化层外的长程静电相互作用提供了框架，并影响化学反应速率（如离子间反应动力学）。

参考文献与权威来源

Debye, P. & Hückel, E. (1923). The theory of electrolytes. I. Lowering of freezing point and related phenomena. Physikalische Zeitschrift, 24: 185–206.
（原始理论文献，奠定了离子氛概念的基础）

Atkins, P. & de Paula, J. (2014). Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press, Chapter 5: "Simple Mixtures".
（经典教材，系统阐述离子氛模型与电解质理论）

IUPAC Gold Book: "Ion Atmosphere"
International Union of Pure and Applied Chemistry（国际纯粹与应用化学联合会术语标准）

Alberty, R. A. & Silbey, R. J. (1997). Physical Chemistry (3rd ed.). Wiley, Section 9.5: "Debye-Hückel Theory".
（理论推导与应用实例详解）

Wang, J. (2006). Analytical Electrochemistry (3rd ed.). Wiley-VCH.
（从电化学角度讨论离子氛对电极过程的影响）

网络扩展解释

离子氛是电解质溶液中描述离子间相互作用的重要概念，其核心解释如下：

定义与物理意义

离子氛指溶液中某一中心离子周围聚集的异性离子形成的动态电荷分布，其分布服从泊松-玻尔兹曼方程。这种异号离子团像“弥散的云雾”包裹中心离子，通过静电作用抵消中心离子的部分电荷，从而影响溶液的电化学性质。

形成机制

静电与热运动平衡：离子间的静电吸引使异性离子靠近中心离子，而热运动又使离子分布趋于均匀，两者平衡形成离子氛。
动态特性：每个离子既可成为中心离子，也是其他离子氛的成员，且这种结构随离子热运动瞬息万变。

理论模型（德拜-休克尔理论）

简化处理：将离子氛等效为一个半径为$d$的空心球壳，电荷为$-z_i$（与中心离子电荷$z_i$相反），其中$d$称为德拜厚度。
数学表达：德拜长度公式为： $$ d = sqrt{frac{varepsilon_r varepsilon_0 k_B T}{2N_A e I}} $$ （$varepsilon_r$为介电常数，$I$为离子强度，$T$为温度，$I=frac{1}{2}sum m_i z_i$）

对溶液性质的影响

活度系数：离子氛的存在导致离子活度偏离理想状态，德拜-休克尔理论通过离子氛模型推导出活度系数公式。
电导率：离子氛的阻碍作用会降低离子的迁移速率，从而影响电导率。

应用与局限性

该模型成功解释了稀溶液中的依数性，但在高浓度电解质溶液中因忽略离子间短程作用而存在偏差。

注：更完整的数学推导可参考德拜-休克尔原始文献或物理化学教材。