螯合效应英文解释翻译、螯合效应的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 chelate effect

分词翻译：

螯的英语翻译：

chela; pincers

合的英语翻译：

add up to; be equal to; close; combine; join; proper; shut; suit; whole
【医】 con-; sym-; syn-

效应的英语翻译：

effect
【医】 effect

专业解析

螯合效应（Chelate Effect）是指多齿配体（螯合剂）与金属离子形成环状结构（螯合物）时，其稳定性显著高于单齿配体类似物的现象。这种稳定性增强源于熵增原理：多齿配体一次性提供多个配位原子与金属结合，减少了反应过程中分子无序度的损失（ΔS > 0），从而降低体系自由能（ΔG = ΔH - TΔS），使螯合物更稳定。

核心机制与特点：

螯合环的形成
螯合剂（如乙二胺、EDTA）通过两个或多个配位原子与金属离子形成五元或六元环结构。例如，乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）与Cu²⁺形成的双齿配合物包含两个五元环，其稳定性远高于氨（NH₃）与Cu²⁺形成的单齿配合物。
熵驱动的稳定性
单齿配体需逐步置换金属离子周围的水分子（如[Cu(H₂O)₆]²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺ + 4H₂O），每一步均伴随熵减；而多齿螯合剂一步完成配位，释放更多水分子，显著增加体系混乱度（正熵变），推动反应自发进行。
环尺寸效应
五元环和六元环因键角匹配（接近金属离子配位角109.5°）而最稳定。例如EDTA（六齿配体）与Ca²⁺形成含五个五元环的螯合物，稳定常数高达10¹⁰.⁶，广泛用于硬水软化。

应用实例：

生物化学：血红蛋白中的血红素（含卟啉环螯合Fe²⁺）实现氧运输；
环境工程：EDTA螯合重金属离子治理污染；
医药领域：柠檬酸钠螯合血钙抗凝血，二巯基丙醇螯合砷/汞解毒。

权威参考来源：

International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book").
Housecroft, C. E., & Sharpe, A. G. (2012). Inorganic Chemistry (4th ed.). Pearson.
Atkins, P., & de Paula, J. (2010). Physical Chemistry (9th ed.). Oxford University Press.
Schwarzenbach, G. (1952). The Chelate Effect. Helvetica Chimica Acta.
National Center for Biotechnology Information (NCBI). PubChem Compound Summary.

网络扩展解释

螯合效应是配位化学中的重要概念，指多齿配体与金属离子形成环状螯合物时，其稳定性显著高于单齿配体形成的普通配合物的现象。以下从原理、稳定性和应用三方面详细解释：

一、定义与原理

核心机制
多齿配体（如EDTA）通过多个配位原子与同一金属离子形成配位键，构成环状结构，类似螃蟹用双螯夹住物体。例如，乙二胺（含两个氮原子）与金属离子形成五元环螯合物。
热力学解释
- 熵增效应：单齿配体需多个分子参与配位，而多齿配体仅需一个分子，释放更多溶剂分子，系统熵值增加。
- 焓变优势：螯合环的形成增强了配体与金属离子的结合能力，降低体系能量。

二、稳定性的影响因素

环的大小
五元环和六元环因键角接近自然键角（如109.5°），环张力最小，稳定性最高。例如，EDTA与金属离子通常形成五个五元环。
配体齿数
配体提供的配位原子越多（如EDTA含6个配位原子），形成的螯环数目越多，稳定性越强。

三、实际应用

分析化学
EDTA因强螯合能力广泛用于金属离子滴定，如测定水中钙、镁含量。
工业与环保
螯合剂用于掩蔽有害金属离子（如废水处理中去除重金属）。
生物领域
血红素中的卟啉环通过螯合效应稳定结合铁离子，实现氧气运输。

公式表达

螯合物的稳定常数（$K{stab}$）可表示为： $$ K{stab} = frac{[ML]}{[M][L]} $$ 其中，$[ML]$为螯合物浓度，$[M]$和$[L]$分别为金属离子和配体浓度。该值越大，螯合物越稳定。