等电子原理英文解释翻译、等电子原理的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 equielectron principle; insoelectronic principle
分词翻译:
等电子的英语翻译:
【电】 isoelectronic
原理的英语翻译:
elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【医】 mechanism; principle; rationale
【经】 ground work; principle
专业解析
等电子原理(Isoelectronic Principle)是化学中用于预测分子或离子结构相似性的重要理论。其核心定义为:具有相同原子数、相同价电子总数且原子间连接方式相似的微粒称为等电子体,这类物质在几何构型和物理性质上呈现规律性关联。
该原理包含三个关键维度:
- 电子数守恒:等电子体的总电子数需相等,例如CO(6+8=14)与N₂(7×2=14)互为等电子体
- 几何同构性:等电子体常具有相似分子构型,如O₃与NO3⁻均为平面三角形结构
- 物性关联规律:等电子序列中物质的电离能、电子亲和能等参数呈现递变趋势
在半导体材料设计中,该原理指导着新型化合物的开发。例如通过Al³⁺替换Ga³⁺制备氮化铝镓(AlGaN)合金,就是基于GaN(4+5=9电子)与AlN(3+5=8电子)的电子结构适配性。诺贝尔化学奖得主Linus Pauling在《化学键的本质》中特别强调,等电子原理为理解分子轨道对称性提供了重要理论基础。
权威参考文献:
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) 术语数据库
- Pauling, L. The Nature of the Chemical Bond (3rd ed.)
- 《无机化学》高等教育出版社(张祖德编著)
网络扩展解释
等电子原理是化学中用于解释和预测分子或离子结构相似性的重要理论,其核心内容可概括如下:
一、定义
等电子原理指出,原子总数相同且价电子总数相等的分子或离子(称为等电子体),具有相似的化学键类型、空间构型和物理性质。例如,CO和N₂互为等电子体,它们的熔沸点、解离能等性质相近。
二、关键特点
- 结构相似性
等电子体的空间构型类似,如CO₂(直线形)与N₂O(直线形)。
- 性质相近性
物理性质(如溶解性、熔沸点)相似,但化学性质可能差异较大。
- 适用范围扩展
部分情况下,若原子数相同且各原子最外层电子数之和相等,也可视为等电子体(如O₃与NO₂⁻)。
三、典型等电子体示例
- 双原子分子:N₂与CO(原子数2,价电子数10)。
- 三原子分子:CO₂与N₂O(原子数3,价电子数16)。
- 多原子离子:SO₃²⁻与NO₃⁻(原子数4,价电子数24)。
四、应用场景
- 预测分子构型
通过已知结构推测未知分子的空间排布,如利用CH₄判断NH₄⁺的四面体结构。
- 指导材料合成
设计新型化合物时,参考等电子体的性质优化性能。
五、注意事项
- 核外电子总数不一定相同:如N₂(14e⁻)与CO(14e⁻)电子总数相同,但O₃(24e⁻)与NO₂⁻(24e⁻)也符合。
- 化学键类型可能不同:如O₂与SO₂虽为等电子体,但O₂含双键,SO₂含离域π键。
通过等电子原理,可简化复杂分子的结构分析,并为材料科学提供理论支持。具体应用时需结合实验数据验证预测结果。
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