离子氛半径英文解释翻译、离子氛半径的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 ion atmosphere radius

分词翻译：

离子氛的英语翻译：

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

半径的英语翻译：

radii; radius; semidiameter
【计】 R
【医】 radii; rndius

专业解析

离子氛半径（ionic atmosphere radius）是物理化学中描述电解质溶液性质的重要概念，指在德拜-休克尔理论（Debye-Hückel theory）框架下，中心离子周围形成的反号离子电荷分布的特征长度。其核心含义与物理意义如下：

一、术语定义与物理意义

离子氛的形成
在电解质溶液中，每个离子周围会吸引相反电荷的离子，形成动态的“电荷云”（ionic atmosphere），这一结构称为离子氛。离子氛半径（通常用 (kappa^{-1}) 表示）即该电荷云的有效作用范围，代表离子间静电相互作用的衰减尺度。
数学表达与计算
离子氛半径与德拜长度（Debye length）等价，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。

二、影响机制与关键参数

离子强度的作用
离子氛半径随溶液离子强度 (I) 增大而减小。高离子强度下，反号离子更密集地包围中心离子，导致静电屏蔽效应增强，离子活度系数降低（如盐效应）。
温度与溶剂性质
温度升高或溶剂介电常数增大（如水 vs. 乙醇），均会扩大离子氛半径，削弱离子间相互作用。

三、理论应用与实验验证

德拜-休克尔理论通过离子氛模型成功解释了：

稀溶液中电解质的活度系数变化
电导率与浓度的非线性关系
扩散系数等传输性质的浓度依赖性。
实验上，可通过X射线散射、电导测量等方法间接验证离子氛半径的存在与尺度。

权威参考文献：

Debye, P. & Hückel, E. Zur Theorie der Elektrolyte. Physikalische Zeitschrift (1923). [经典原始论文]
Atkins, P. & de Paula, J. Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press. [教材第21章]
Bard, A.J. & Faulkner, L.R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. Wiley. [第2章电解质理论]
IUPAC. Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"). Online version: DOI: 10.1351/goldbook. [术语标准]

网络扩展解释

离子氛半径是描述电解质溶液中离子相互作用范围的重要参数，其核心概念源于德拜-休克尔理论。以下是详细解释：

1. 离子氛的定义
在电解质溶液中，每个中心离子会被带相反电荷的离子包围，形成动态平衡的电荷分布结构，称为离子氛。这种结构服从静电作用（Poisson公式）和统计分布（Boltzmann规则），呈现弥散状态。

2. 离子氛半径的物理意义
•理论模型：德拜-休克尔理论将离子氛简化为一个与中心离子相距 ( d ) 的空心带电球壳，( d ) 即离子氛半径（或称德拜厚度）。
•计算公式：( d = frac{1}{kappa} )，其中 ( kappa ) 是德拜参数，与溶液浓度、离子电荷及介电常数相关。数学表达式为：
$$ kappa = sqrt{frac{2eN_A rho}{varepsilon varepsilon_0 k_B T} sum c_i z_i} $$
（( e ) 为电荷量，( N_A ) 为阿伏伽德罗常数，( varepsilon ) 为溶剂介电常数，( c_i ) 和 ( z_i ) 为离子浓度与电荷数）。

3. 与离子半径的区别
•离子半径：通过实验测定离子晶体中阴阳离子核间距的一半，反映单个离子的物理尺寸。
•离子氛半径：表征溶液中离子静电影响的等效作用距离，非实际物理半径。

4. 实际意义
离子氛半径用于量化溶液中离子的屏蔽效应，直接影响电解质活度、电导率等性质，是解释溶液非理想行为的理论基础。

注意：早期文献可能将 ( 1/kappa ) 直接称为“离子氛半径”，但需注意其本质为电学等效距离，而非几何意义上的半径。