离子偶极键英文解释翻译、离子偶极键的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 ion-dipole bond
分词翻译:
离子的英语翻译:
ion
【化】 ion
【医】 ion
偶极键的英语翻译:
【化】 dipolar bond
专业解析
离子偶极键(Ion-Dipole Bond)是指带电荷的离子与极性分子(具有永久偶极矩)之间的静电相互作用。这种作用力属于分子间作用力,常见于离子化合物溶解于极性溶剂(如水)的过程中。以下是详细解释:
一、定义与本质
- 离子部分:通常是失去或获得电子形成的带电原子或基团(如 Na⁺、Cl⁻)。
- 偶极部分:极性分子因电负性差异导致正负电荷中心不重合(如 H₂O、NH₃),形成偶极矩(μ)。
- 作用机制:离子电荷与极性分子偶极之间的静电吸引。例如,水分子中的氧原子(部分负电)吸引阳离子,氢原子(部分正电)吸引阴离子。
二、作用强度与影响因素
- 离子电荷量:电荷越高,作用越强(如 Al³⁺ > Mg²⁺ > Na⁺)。
- 偶极矩大小:极性分子偶极矩越大,作用越强(如 H₂O > NH₃)。
- 距离:作用力随离子与偶极中心距离增大而减弱,符合以下公式:
$$
F propto frac{q cdot mu}{r}
$$
其中 ( q ) 为离子电荷,( mu ) 为偶极矩,( r ) 为距离。
三、典型实例
- 溶解现象:NaCl 溶于水时,Na⁺被水分子氧端包围,Cl⁻被氢端包围,形成溶剂化层。
- 生物体系:离子通道蛋白中,离子与极性氨基酸残基(如天冬氨酸)的偶极相互作用影响离子传输。
四、与相关概念的区分
作用类型 |
强度 (kJ/mol) |
特点 |
离子偶极键 |
40–600 |
离子与极性分子间作用 |
离子键 |
700–1000 |
阴阳离子间静电作用(化学键) |
氢键 |
10–40 |
氢原子与电负性原子间作用 |
五、权威参考文献
- 《物理化学》Atkins & de Paula(牛津大学出版社):系统阐述离子-偶极相互作用的能量计算与热力学影响。
- IUPAC《化学术语纲要》:明确定义离子-偶极作用为"非共价静电相互作用"。
- 美国化学会(ACS)期刊:研究离子溶剂化动力学的实验与模拟(如 J. Phys. Chem. 多篇论文)。
六、汉英术语对照
- 离子偶极键:Ion-Dipole Interaction/Bond
- 偶极矩:Dipole Moment (μ)
- 溶剂化:Solvation
- 静电作用:Electrostatic Interaction
(注:因未搜索到可验证的公开网页链接,参考文献仅标注来源名称,建议通过学术数据库检索原文。)
网络扩展解释
离子偶极键(或称离子-偶极相互作用)是化学中一种重要的分子间作用力,指离子(如 ( text{Na}^+ )、( text{Cl}^- ))与极性分子(如水、氨等)之间的静电吸引力。以下为详细解释:
1. 形成机制
- 当离子靠近极性分子时,极性分子内部存在永久偶极矩(即正负电荷中心不重合),如水的氧端带部分负电荷(( delta^- ))、氢端带部分正电荷(( delta^+ ))。
- 离子会吸引极性分子中带有相反电荷的一端,例如 ( text{Na}^+ ) 吸引水分子中的 ( delta^- )(氧端),形成定向排列(如水的“水合层”)。
2. 强度与特点
- 强度中等:比范德华力强,但弱于离子键或共价键。例如,离子-偶极作用的键能约为 ( 10-50 , text{kJ/mol} ),而共价键可达 ( 150-500 , text{kJ/mol} )。
- 依赖电荷与距离:作用力大小与离子电荷量(( q ))、极性分子的偶极矩(( mu ))成正比,与距离的平方(( r ))成反比:
$$
E propto frac{q cdot mu}{r}
$$
3. 实际应用
- 溶解现象:如盐(( text{NaCl} ))溶于水时,( text{Na}^+ ) 和 ( text{Cl}^- ) 分别与水分子形成离子-偶极作用,破坏晶体结构。
- 生物分子作用:细胞膜表面离子与极性分子的结合、酶与底物的相互作用等。
4. 与其他作用的区别
- 离子键:仅存在于阴阳离子之间(如 ( text{Na}^+ ) 和 ( text{Cl}^- ))。
- 偶极-偶极作用:两个极性分子之间的相互作用(如 ( text{H}_2text{O} ) 和 ( text{NH}_3 ))。
- 氢键:一种特殊的偶极-偶极作用,涉及氢原子与高电负性原子(如 O、N)。
离子偶极键是离子与极性分子间的静电吸引,广泛存在于溶液化学、生物体系中。尽管名称含“键”,但它属于分子间作用力而非化学键,强度较低但对物质性质有显著影响。
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