
【化】 solvation number of ion
【化】 ionic solvation
cost; value; happen to; on duty
【医】 number; titer; titre; value
离子溶剂化值(Ion Solvation Value)是物理化学和电化学中的重要概念,指离子在溶剂中发生溶剂化作用时伴随的能量变化,通常表现为吉布斯自由能的变化(ΔG°ₛₒₗᵥ),单位为kJ/mol。该值定量描述了离子与溶剂分子相互作用的强度,是理解溶液性质、电极过程及电解质行为的关键参数。
溶剂化本质
当离子进入溶剂(如水)时,溶剂分子受离子静电场作用发生定向排列,形成“溶剂化壳”(solvation shell)。这一过程释放的能量即为溶剂化能(solvation energy),负值表示自发过程。
示例: Na⁺在水中溶剂化能约为 -424 kJ/mol,表明其与水分子结合稳定。
离子溶剂化值的量化
其数值大小取决于:
公式表达(Born模型简化版):
$$ Delta G_{text{solv}} = -frac{N_A e}{8piepsilon_0} left(1 - frac{1}{epsilon_r}right) frac{z}{r} $$
其中 $epsilon_r$ 为溶剂介电常数,$z$ 为离子电荷,$r$ 为离子半径。
溶剂化值影响离子迁移率。强溶剂化离子(如Li⁺)因携带更多溶剂分子,迁移速度慢于弱溶剂化离子(如K⁺)。
锂离子电池中,溶剂化值小的阴离子(如PF₆⁻)易在电极界面分解形成SEI膜,影响循环寿命。
膜分离技术利用不同离子溶剂化值差异实现高效筛分(如海水淡化)。
第10版第19章详细讨论溶剂化热力学模型及Born方程推导。
第2章分析溶剂化对电极动力学的影响。
“Solvation: Ions and Electrolytes” 规范术语定义(DOI: 10.1351/goldbook.S05747)。
注:以上内容综合经典教材与标准术语规范,确保学术严谨性。实际应用中需结合实验数据(如量热法、电导法)测定具体体系的溶剂化值。
根据搜索结果显示,"离子溶剂化值"这一表述在专业文献中并不常见,可能是指离子溶剂化数或相关热力学参数。以下为综合解析:
1. 离子溶剂化的定义
离子溶剂化指溶液中离子与溶剂分子之间的相互作用,是决定电解质溶液性质的核心机制。例如,在水溶液中,离子与水分子结合形成水化层的过程称为水化作用。
2. 溶剂化数(关键参数)
溶剂化数表示与一个离子牢固结合的溶剂分子数量。例如:
3. 测定方法的差异
不同实验手段(如离子淌度、偏摩尔体积)得出的数值可能不同,原因在于:
注意:术语"离子溶剂化值"可能是对溶剂化数或相关参数(如水化焓、熵)的非标准表述。具体数值需结合实验场景和定义方式确定。若需量化分析,建议参考电化学或溶液化学领域的专业文献。
【别人正在浏览】