离子化溶剂英文解释翻译、离子化溶剂的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 ionizing solvent
分词翻译:
离子化的英语翻译:
ionization
【医】 ionization; ionize
溶剂的英语翻译:
dissolvent; menstruum; resolvent; solvent
【化】 dissolvent; solvent
【医】 dissolvent; solvent; solventia
专业解析
离子化溶剂 (Ionizing Solvent)
在化学领域,离子化溶剂指的是一类具有较强极性和高介电常数的溶剂。这类溶剂的主要特性是能够促进溶解在其中的溶质发生电离,即促使溶质分子解离成带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。
核心含义与特性:
- 促进电离: 这是离子化溶剂最核心的功能。它们能够稳定溶质电离后产生的正负离子,降低离子间的静电吸引力,使电离过程更容易发生。例如,水是最常见、最重要的离子化溶剂,它能使许多酸、碱、盐电离成离子状态。
- 高介电常数: 介电常数是衡量溶剂减弱电荷间静电作用能力的物理量。离子化溶剂通常具有很高的介电常数(例如水在25°C时约为78.5)。高介电常数意味着溶剂能有效屏蔽正负离子之间的库仑引力,防止它们重新结合成分子,从而有利于电离平衡向离子方向移动。
- 极性: 离子化溶剂分子本身具有显著的极性(即分子内电荷分布不均匀,存在正负电荷中心)。这种极性使得溶剂分子能够通过偶极-离子相互作用(溶剂化作用)有效地包围、溶剂化溶质电离产生的离子,为离子提供稳定的溶剂化壳层,进一步促进电离和离子的稳定存在。
- 给质子或受质子能力: 许多离子化溶剂(如水、液氨、醇类)本身具有给出质子(作为酸)或接受质子(作为碱)的能力。这种性质对于促进酸、碱物质的电离至关重要。例如,水既能接受酸给出的质子使其电离(如HCl → H⁺ + Cl⁻),也能给出质子使碱电离(如NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + OH⁻)。
常见例子:
- 水 (H₂O): 是最典型、应用最广泛的离子化溶剂。
- 液氨 (NH₃): 在低温下是良好的离子化溶剂,常用于无机合成。
- 无水硫酸 (H₂SO₄): 具有很强的质子给予能力。
- 氢氟酸 (HF): 也是一种强离子化溶剂。
- 某些醇类 (如甲醇 CH₃OH, 乙醇 C₂H₅OH): 具有一定的离子化能力,但通常弱于水。
应用领域:
离子化溶剂在化学研究和工业生产中至关重要,特别是在:
- 电解质溶液研究: 理解酸、碱、盐在水等溶剂中的行为。
- 电化学: 构成电池、电解池等装置的工作介质。
- 化学反应: 许多离子反应(如沉淀反应、中和反应)需要在离子化溶剂中进行。
- 分析化学: 如电导滴定等依赖于溶剂离子化能力的分析方法。
离子化溶剂是指那些因其高极性、高介电常数以及通常具备给/受质子能力,而能够有效促进溶质分子电离成离子的溶剂。水是这类溶剂的典范,在化学的众多分支中扮演着不可替代的角色。
参考来源:
- 中国化学会. 《化学名词》. 科学出版社. (定义电离特性)
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Gold Book - "Ionizing Solvent". (介电常数作用)
- Marcus, Y. Solvent Handbook. Wiley. (常见离子化溶剂类型及性质)
- Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. Wiley. (离子化溶剂在电化学中的应用)
网络扩展解释
离子化溶剂是指具有较强电子供体(EPD)或电子受体(EPA)性质的溶剂,能够通过静电作用促进溶质离子的离解或稳定化。以下是详细解释:
1.基本特性
离子化溶剂通常具有高介电常数和强极性,能削弱离子间的静电引力,使溶质更容易离解为自由离子。例如,水的介电常数较高,是典型的离子化溶剂,可显著降低盐类离子间的库仑力,促使其溶解。
2.作用机制
- 电子供体/受体性质:EPD型溶剂(如醚类)通过提供电子对与阳离子结合,EPA型溶剂(如硝基甲烷)则通过接受电子对与阴离子作用。
- 溶剂化效应:离子被溶剂分子包围形成溶剂化层,降低体系的能量,增强离子稳定性。例如,钠离子在水中会被多个水分子定向包围,形成水合结构。
3.对反应动力学的影响
根据Houghes-Ingold规则,溶剂极性影响反应速度:
- 电荷密度增加的反应(如SN1反应):极性溶剂通过稳定过渡态加速反应。
- 电荷密度降低的反应:极性溶剂可能减缓反应速度。
4.典型应用
- 有机合成:如使用DMF(二甲基甲酰胺)作为溶剂,其强极性可促进亲核取代反应。
- 电化学领域:电解液中碳酸乙烯酯(EC)等溶剂通过离子溶剂化作用提高离子导电性。
5.与离解性溶剂的区别
离解性溶剂特指介电常数极高的溶剂(如水),而离子化溶剂更强调其通过电子相互作用促进离解的能力,两者常存在交集,但定义侧重点不同。
通过以上分析可见,离子化溶剂在化学反应和材料科学中具有关键作用,其选择需综合考虑介电常数、极性及与溶质的相互作用。
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