电荷非定域离子英文解释翻译、电荷非定域离子的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 charge-delocalized ion
分词翻译:
电荷的英语翻译:
charge; electric charge; electricity
【化】 electric charge
【医】 charge
非的英语翻译:
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-
定域的英语翻译:
【计】 localize
离子的英语翻译:
ion
【化】 ion
【医】 ion
专业解析
电荷非定域离子(英文:Charge-Delocalized Ion),在物理化学和电化学领域,指离子所携带的电荷并非局限于某个特定的原子或原子团上,而是离域(delocalized)分布在多个原子或整个分子/离子骨架中。这种离域现象通常源于共轭体系、共振结构或金属键等,导致电荷密度在空间上分散。
核心概念解析
-
电荷离域的本质:
- 在定域离子(如 Na⁺, Cl⁻)中,电荷明确归属于单个原子。
- 在非定域离子中,电荷无法精确定位到某个原子上。例如,在硝酸根离子(NO₃⁻)中,负电荷并非固定在某一个氧原子上,而是通过共振平均分布在三个氧原子上,形成对称的离域结构。其共振结构可表示为:
$$
begin{array}{c}
chemfig{O=[:30]N(-[:90]O^{-})-[:330]O}
updownarrow
chemfig{O^{-}-[:30]N(=[:90]O)-[:330]O}
updownarrow
chemfig{O=[:30]N(-[:90]O)-[:330]O^{-}}
end{array}
$$
实际结构是三个共振结构的杂化体,负电荷离域在三个氧原子上。
-
形成机制:
- 共振(Resonance): 这是最常见的机制。当分子或离子存在多个等价或近似的路易斯结构式(共振式)时,其真实结构是这些共振式的杂化体,电荷分布在整个参与共振的原子体系上。苯甲酸根(C₆H₅COO⁻)、碳酸根(CO₃²⁻)也是典型例子。
- 共轭体系(Conjugation): 包含交替单双键的体系(如共轭多烯烃形成的碳正离子、碳负离子或自由基)或包含杂原子(如O, N)的体系,允许π电子(有时包括孤对电子)在多个原子间离域,导致电荷分散。烯丙基正离子(CH₂=CH-CH₂⁺)的电荷就离域在C1和C3上。
- 金属键与能带理论: 在金属晶体或某些合金中,金属阳离子沉浸在离域的“电子海”中,这些电子不属于任何特定原子,金属离子本身的电荷也可以视为在晶格中离域。
-
影响与意义:
- 稳定性增强: 电荷离域显著增加了离子的稳定性。离域范围越大,能量越低,离子越稳定。例如,叔碳正离子比伯碳正离子稳定,部分原因就是电荷在更多碳原子上离域(超共轭效应)。
- 物理化学性质变化: 影响离子的大小、溶剂化能、酸碱性(如羧酸根比醇盐稳定,酸性更强)、导电性(金属中离域电子的作用)、光谱性质(如紫外吸收波长变化)等。
- 反应性差异: 在有机反应中,亲核试剂更容易进攻电荷离域程度较低的位点(如亲电加成遵循马氏规则)。
汉英词典视角下的术语对应
- 电荷非定域离子 =Charge-Delocalized Ion
- 电荷离域 =Charge Delocalization
- 离域 =Delocalization
- 共振 =Resonance
- 共振结构/共振式 =Resonance Structure / Resonance Form
- 共轭体系 =Conjugated System
- 电子离域 =Electron Delocalization
权威参考来源:
- Atkins, P., de Paula, J., & Keeler, J. (2018). Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press. (Chapter 9: Molecular Structure, Section 9.7 Resonance; Chapter 14: Molecular Interactions, Section 14.4 Charge Distribution).
- Housecroft, C. E., & Sharpe, A. G. (2012). Inorganic Chemistry (4th ed.). Pearson. (Chapter 4: Covalent Bonding, Section 4.5 Resonance; Chapter 5: The Structures of Simple Solids, Section 5.1 Metallic Bonding).
- Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press. (Chapter 7: Delocalization and Conjugation; Chapter 17: Carbocations).
- Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley. (Chapter 2: Potentials and Thermodynamics of Cells, Section 2.1.3 Standard States and Activity Coefficients - touches on ion solvation influenced by charge distribution).
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). Terms: "delocalization", "resonance". IUPAC Gold Book Website (需确认具体链接有效性,此处仅作来源示例,实际引用需指向具体术语页或书籍章节)。
网络扩展解释
“电荷非定域离子”这一表述并非标准化学术语,可能是对离子电荷分布特性的描述。以下结合“电荷”和“离子”的定义,尝试从科学角度解释其可能的含义:
1.基础概念
2.“非定域”的可能含义
该词可能指电荷分布不局限于单一原子或位置,而是分散在多个原子或结构中。例如:
- 离域电荷:如硝酸根离子(NO₃⁻),负电荷均匀分布在三个氧原子间,而非固定在某个原子上。
- 共轭体系:如苯环中的π电子云离域,使电荷分布更稳定(但这类体系通常指分子而非离子)。
3.可能的实际应用
若将“电荷非定域离子”理解为电荷分布分散的离子,其特点包括:
- 电荷稳定性更高(如多原子离子中的离域效应);
- 常见于大分子或复杂离子结构(如硫酸根SO₄²⁻、磷酸根PO₄³⁻)。
4.注意事项
当前科学文献中未明确使用“电荷非定域离子”这一术语。若需更准确解释,建议结合具体语境或参考电荷离域相关理论(如分子轨道理论)。
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