离子水合英文解释翻译、离子水合的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 ionic hydration

分词翻译：

离子的英语翻译：

ion
【化】 ion
【医】 ion

水合的英语翻译：

hydration
【化】 hydration
【医】 hydration

专业解析

离子水合（Ion Hydration）指带电离子在水溶液中与极性水分子通过静电作用形成的结构化包裹现象。根据《牛津化学词典》（Oxford Dictionary of Chemistry）定义，该过程涉及水分子以特定方向排列，形成“水合壳层”（hydration shell），其热力学稳定态直接影响溶液的导电性、黏度及化学反应活性。

从微观结构分析，水合作用包含两个层级：初级水合（离子直接吸附的强结合水分子层）和次级水合（外层受氢键影响的弱定向水分子）。剑桥大学化学系研究指出，单价阳离子如Na⁺通常形成6-8个水分子配位层，而高价离子如Al³⁺可形成多达18个水分子组成的复合体。

水合能（Hydration Energy）是衡量该过程强度的关键参数，其计算公式为： $$ Delta H_{hyd} = -frac{N_A z e}{8pi varepsilon_0 r} left(1 - frac{1}{varepsilon_r}right) $$ 其中$z$为离子电荷数，$r$为离子半径，$varepsilon_r$为水的介电常数。美国化学会《物理化学杂志》实验数据显示，Li⁺的水合能（-519 kJ/mol）显著高于K⁺（-322 kJ/mol），印证离子半径减小导致水合作用增强的规律。

该现象在电化学工程与生物膜传输领域具有关键作用。如燃料电池质子交换膜中，H₃O⁺离子的水合结构直接影响质子传导效率，相关机制已被《自然·材料》期刊的多篇研究论文详细阐述。

网络扩展解释

离子水合是指离子与水分子相互作用，形成水合结构的过程，其核心是离子的溶剂化现象。以下从定义、形成机制、结构特点及实际应用四个方面进行解释：

一、定义

离子水合指溶液中的离子与极性水分子通过静电引力结合，形成稳定水合膜的现象。例如，钠离子（Na⁺）在水中会吸引多个水分子形成[Na(H₂O)₆]⁺结构。

二、形成机制

极性作用：水分子为极性分子，带正电的阳离子吸引水分子的氧端，带负电的阴离子吸引氢端。
能量平衡：水分子与离子的结合能需大于水分子间氢键的键能，此时水分子围绕离子定向排列，形成水化层。
动态稳定：水合离子在溶液中并非静止，而是通过氢键与周围水分子持续交换，形成动态平衡结构。

三、结构特点

配位数：不同离子水合层中的水分子数量不同，如镁离子（Mg²⁺）常形成[Mg(H₂O)₆]²⁺，配位数为6。
影响性质：水合作用显著改变溶液的电导率、粘度等物理性质，例如水合离子电导率高于未水合离子。

四、实际应用

化学实验：水合离子影响反应速率和产物，如Fe³⁺水合物在溶液中的颜色变化可用于指示反应进程。
工业领域：去离子水设备利用离子交换树脂去除水合离子，生产高纯度水用于制药、半导体制造等。
生物医学：水合氢离子（H₃O⁺）在人体酸碱平衡中起关键作用。

总结来看，离子水合是离子与极性溶剂（如水）相互作用的普遍现象，其机理和特性在化学、工业及生物学领域均有重要应用价值。