isoelectronic是什麼意思，isoelectronic的意思翻譯、用法、同義詞、例句

isoelectronic英标

英:/',aɪsəʊɪlek'trɒnɪk; -el-/ 美:/'ˌaɪsoʊɪlekˈtrɑːnɪk/

常用詞典

例句

專業解析

等電子（Isoelectronic） 是一個化學術語，用于描述具有相同電子總數和相同電子排布（特别是價電子構型）的原子、離子或分子。這些物種盡管可能由不同元素組成，但由于外層電子數目和排布高度相似，常表現出相近的物理和化學性質，如鍵長、鍵角、電離能及光譜特性等。

核心概念解析

1. 電子總數相同：等電子體的首要條件是所含的電子總數必須完全一緻。例如：

   • 氖原子（Ne）：原子序數10，含10個電子。
   • 氟離子（F⁻）：氟原子（原子序數9）獲得1個電子，含10個電子。
   • 氧離子（O²⁻）：氧原子（原子序數8）獲得2個電子，含10個電子。
   • 鈉離子（Na⁺）：鈉原子（原子序數11）失去1個電子，含10個電子。 這些離子和原子都含有10個電子，彼此互為等電子體，且它們的電子排布都與氖原子相同（1s² 2s² 2p⁶）。

2. 電子排布相似：等電子體不僅電子總數相同，其電子排布（尤其是最外層的價電子構型）也高度相似或相同。這導緻了它們物理化學性質的相似性。例如：

   • 一氧化碳（CO） 和氮氣分子（N₂） 都含有14個電子（C有6個電子，O有8個，共14個；N原子有7個電子，兩個N共14個），且價電子排布相似（都存在三鍵），因此它們是等電子體，都具有很高的鍵能和穩定性。

科學意義與應用

• 預測性質：通過尋找與已知物質等電子的物種，可以預測其可能的結構和性質（如磁性、反應活性）。這在材料科學和配位化學中尤為重要。
• 理解化學鍵：等電子原理有助于理解分子軌道理論，特别是對于具有相同原子數和電子數的分子（如 N₂ 和 CO），它們的分子軌道能級圖相似。
• 光譜分析：等電子序列（一系列具有相同電子數但原子核電荷數遞增的離子）的光譜研究有助于理解原子結構和量子力學原理。

實例說明

• 等電子系列（10電子體）：N³⁻, O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺ (所有物種均具有1s²2s²2p⁶的閉殼層結構)。
• 等電子分子：
  • CO (14e⁻) 和 N₂ (14e⁻)
  • CO₂ (22e⁻：C 6e⁻ + O 8e⁻ + O 8e⁻ = 22e⁻) 和 N₂O (22e⁻：N 7e⁻ + N 7e⁻ + O 8e⁻ = 22e⁻)，以及 NO₂⁺ (22e⁻：N 7e⁻ + O 8e⁻ + O 8e⁻ - 1e⁻ [因+1電荷] = 22e⁻)。它們都是直線型分子。
  • BF₃ (24e⁻：B 5e⁻ + F 9e⁻ 3 = 32e⁻? 計算需注意：B原子提供3個價電子，每個F提供7個價電子，共 3 + 73 = 24個價電子) 和 碳酸根離子 CO₃²⁻ (24e⁻：C 4e⁻ + O 6e⁻ * 3 + 2e⁻ [來自電荷] = 4 + 18 + 2 = 24個價電子)。它們都是平面三角形結構。

等電子描述了不同化學物種間因具有相同電子總數和相似電子構型而産生的内在聯繫，是理解物質結構、預測性質及探索化學規律的重要概念。

權威參考來源：

• 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 在其術語綱要 (Gold Book) 中明确定義了等電子物種：指具有相同電子數和相同電子構型（特别是相同基态項符號）的原子或分子。 (鍊接：https://goldbook.iupac.org/terms/view/I03276 - 請注意，此鍊接為IUPAC Gold Book官方鍊接，通常有效，但請以實際訪問為準)。
• 《無機化學》經典教材（如Shriver & Atkins, Housecroft & Sharpe等）均設有專門章節詳細闡述等電子原理及其應用。
• 大學化學課程網站：如麻省理工學院開放式課程 (MIT OpenCourseWare) 或加州大學戴維斯分校的ChemWiki等教育資源網站，在其原子結構、分子鍵合或周期性趨勢等章節中會涉及等電子概念的解釋和示例 (鍊接示例：https://chem.libretexts.org/ - LibreTexts Chemistry 是一個廣泛使用的可靠開放教育資源庫)。

網絡擴展資料

isoelectronic（等電子）是一個化學術語，主要用于描述具有相同電子數目和相似電子結構的原子、離子或分子。以下是詳細解釋：

1. 核心定義
   該詞由前綴 iso-（意為"相等"）和 electronic（電子的）組成，指不同化學物種具有相同的總電子數。例如：一氧化碳（CO）和氮氣（N₂）均為14個電子，屬于等電子體；鈉離子（Na⁺）和氟離子（F⁻）均含10個電子，也互為等電子體。

2. 應用場景
   等電子體常被用于預測物質性質。由于電子結構相似，它們可能表現出相近的物理或化學行為，如鍵長、磁性或反應活性。例如，在半導體材料研究中，磷化镓（GaP）中摻入氮形成等電子陷阱（isoelectronic trap），可調控材料的光電特性。

3. 發音與詞性
   該詞為形容詞，音标為英式 [aɪsəʊɪlek'trɒnɪk]，美式 [ˌaɪsoʊɪlek'trɒnɪk]。其名詞形式為"等電子"（isoelectron）。

4. 擴展概念
   等電子序列（isoelectronic sequence）指具有相同電子數但不同原子核電荷的系列粒子，例如He、Li⁺、Be²⁺均含2個電子。這類體系在量子化學計算中有重要研究價值。

如需更完整的例句或專業文獻案例，可參考化學教材或權威數據庫（如IUPAC術語表）。

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