
【机】 charge-localized ion
charge; electric charge; electricity
【化】 electric charge
【医】 charge
【计】 localize
ion
【化】 ion
【医】 ion
电荷定域离子(Charge-Localized Ion)是指离子化合物中,阴、阳离子间的电子转移完全,形成的离子带有固定且高度集中的电荷分布。这类离子在晶格中保持明确的电荷边界,电子被强烈束缚在特定原子核周围,不轻易离域或共享。其核心特征与汉英对应解析如下:
电荷(Charge)
指离子所携带的正或负电性,源于原子得失电子。英文对应 "charge",强调静电作用力(如库仑力)的量化属性。
例:钠离子(Na⁺)带+1电荷,氯离子(Cl⁻)带-1电荷。
定域(Localized)
描述电荷空间分布特性,即电子密度集中于特定原子核附近,不跨越离子边界。英文术语 "localized" 源于量子化学,与 "delocalized"(离域)相对。
例:NaCl晶体中,Cl⁻的电子云不向Na⁺扩散。
离子(Ion)
通过电子转移形成的带电原子或原子团。英文 "ion" 源自希腊语 "iōn"(移动者),反映其在电场中的迁移行为。
例:定域离子在熔融态或溶液中可定向移动导电。
高晶格能(High Lattice Energy)
电荷定域化导致离子键强度高,晶格能显著增大。例如NaCl晶格能达787 kJ/mol(来源:CRC Handbook of Chemistry and Physics),其计算式为:
$$ U = frac{k cdot Q_1 Q_2}{r_0} $$
其中$Q_1, Q_2$为离子电荷,$r_0$为离子间距。
低极化率(Low Polarizability)
定域电荷抵抗外电场变形的能力较强,如F⁻极化率(1.04 ų)远低于易变形的I⁻(7.10 ų)(参考来源:Huheey's Inorganic Chemistry)。
碱金属卤化物
NaCl、KBr等因离子半径小、电荷密度高,呈现典型电荷定域特征(来源:维基百科 "Ionic Bonding" 条目)。
碱土金属氧化物
MgO(熔点2852°C)的高稳定性源于Mg²⁺与O²⁻的强定域电荷相互作用(来源:Journal of Physical Chemistry C)。
特性 | 电荷定域离子 | 电荷离域体系 |
---|---|---|
电荷分布 | 集中于单原子/原子团 | 跨越多个原子轨道 |
典型化合物 | NaCl, CaF₂ | 石墨烯, 金属苯 |
导电性(固态) | 绝缘体 | 导体/半导体 |
键能来源 | 静电库仑力 | 离域π/σ键 |
参考来源:
- IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》"localized charge" 条目
- 剑桥大学《Principles of Chemical Science》电子版第9章
- 美国化学会《Journal of the American Chemical Society》离子键专题综述
“电荷定域离子”这一术语需要拆解为“电荷定域”和“离子”两部分理解,结合搜索结果中的化学概念解释如下:
离子是原子或原子团通过失去或获得电子形成的带电粒子。根据电荷性质分为:
“电荷定域”指电荷集中在特定原子或原子团上,而非分散在整个结构中。例如:
总结来看,“电荷定域离子”指电荷集中于特定原子或原子团的带电粒子,是离子键形成和离子化合物存在的基础。如需更深入探讨电荷分布机制,可参考化学键理论中的离子键与共价键差异。
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