valence state是什麼意思,valence state的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[物化] 價态
例句
When it is in this condition, the atom is said to be in a valence state.
當它處于這種狀态時,這個原子就可說是處于價态。
The results of XPS show that palladium was almost in zero valence state.
XPS結果表明,钯幾乎全部以零價态存在。
The tribochemical reactions were difficult to happen for PES and PSU due to the low activity of high valence state sulfur in them.
PES和PSU中高價态的硫元素活性較弱,與金屬對偶摩擦時不易發生摩擦化學反應;
The elemental composition and valence state of the elements and their changes with the variation of depth were investigated by mains of XPS.
用XPS研究了滲硼層磨損表面的成分、元素價态及其隨深度的變化。
Under the action of the non-adiabatic coupling, a part of populations of the Rydberg state can pour into and be trapped in the valence state.
在非絕熱耦合作用下,部分裡德伯态的布居能夠湧入價态并且被其捕獲;
同義詞
|valent state;[物化]價态
專業解析
"價态"(Valence State)是化學中的一個核心概念,特指一個原子在特定分子或化合物中所表現出的化合狀态。它主要描述原子在成鍵時,其外層電子(價電子)的分布或表觀電荷狀态,決定了該原子參與化學反應的能力和方式。以下是其詳細解釋:
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核心定義:電子得失或偏移的表征
- 價态最直接地反映了原子在形成化學鍵時,是傾向于失去電子(形成正離子,正價态)、獲得電子(形成負離子,負價态)還是共享電子(共價鍵,價态常由偏移程度決定)。
- 它通常用一個整數(有時是分數)表示,稱為氧化數。例如,在 NaCl 中,鈉(Na)的氧化數是 +1(失去1個電子),氯(Cl)的氧化數是 -1(得到1個電子)。在 H₂O 中,氫(H)的氧化數是 +1,氧(O)的氧化數是 -2(電子對偏向氧)。
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化學意義:反應性與性質預測
- 反應活性: 元素的價态直接影響其化學反應活性。例如,處于高正價态的元素(如 Mn⁷⁺ 在 KMnO₄ 中)通常具有很強的氧化性,而處于低或負價态的元素(如 S²⁻ 在 Na₂S 中)則可能具有還原性。
- 化合物性質: 化合物中元素的價态決定了該化合物的許多物理和化學性質,如磁性(如 Fe²⁺ 和 Fe³⁺ 的化合物磁性不同)、顔色(不同價态的過渡金屬離子顔色各異)、穩定性等。
- 成鍵類型與結構: 價态概念有助于理解化學鍵的類型(離子鍵、共價鍵)以及分子的幾何構型。
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實際應用:
- 化學計量學: 在書寫化學式、配平化學反應方程式時,元素的價态(氧化數)是必須遵循的基本規則(如化合物中所有原子氧化數代數和為零)。
- 電化學: 在電池和電解過程中,電極反應的本質就是元素價态的變化(氧化還原反應)。
- 材料科學: 理解材料中元素的價态對于設計具有特定性能(如催化活性、導電性)的材料至關重要。
- 地球化學與生物化學: 研究元素在自然環境(如礦物、水體)或生物體(如金屬酶中的金屬離子)中的存在形式和循環過程,都離不開對其價态的分析。
常見元素的典型價态示例:
- 氫 (H): +1 (如 H₂O), -1 (如 NaH)
- 氧 (O): -2 (大多數氧化物), -1 (過氧化物如 H₂O₂), -1/2 (超氧化物如 KO₂)
- 鈉 (Na): +1
- 氯 (Cl): -1 (如 NaCl), +1 (如 HClO), +3 (如 HClO₂), +5 (如 HClO₃), +7 (如 HClO₄)
- 鐵 (Fe): +2 (如 FeO), +3 (如 Fe₂O₃)
權威參考來源:
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC): 作為全球化學命名和術語标準的制定者,IUPAC 的《化學術語綱要》對氧化态(Oxidation State,即價态最常用的量化表示)有嚴格定義。這是理解價态最權威的基礎。
- 《無機化學》教科書: 如格林伍德的《元素化學》或休伊的《無機化學》,都深入闡述了價态的概念及其在元素化學中的應用。
- 《分析化學》期刊: 經常刊登利用 X 射線光電子能譜 (XPS)、X 射線吸收近邊結構 (XANES) 等技術精确測定材料中元素價态的研究論文。
理解元素的價态是掌握其化學行為的關鍵,它是連接原子結構與宏觀化學性質的橋梁。
網絡擴展資料
Valence State(價态) 是化學領域的重要概念,指元素在化合物中呈現的氧化态或化合價狀态,通常用整數(正負均可)表示,反映原子在形成化學鍵時獲得、失去或共享的電子數目。
核心要點:
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定義與特征
- 化學角度:表示原子在特定化合物中的電荷狀态,例如鐵在Fe²⁺(+2價态)和Fe³⁺(+3價态)中呈現不同化學性質。
- 電子結構關聯:價态與原子最外層的電子排布(價電子)直接相關,如氧的-2價态常由獲得2個電子形成(如H₂O中的氧)。
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應用場景
- 化合物分析:通過價态可推測物質的性質,例如铈(Ce)的+3和+4價态影響其氧化還原能力。
- 材料科學:調控元素價态可改變材料導電性、催化活性等,如過渡金屬氧化物的多種價态應用廣泛。
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示例與對比
- 常見元素:碳在CO中為+2價态,在CO₂中為+4價态;氮在NH₃中為-3價态,在NO中為+2價态。
- 特殊規則:某些元素(如氫)在特定化合物中可能呈現非常規價态(如NaH中的-1價)。
其他信息:
- 發音:英式/ˈveɪləns steɪt/,美式發音相同。
- 相關概念:與“valence electron”(價電子)、“valence bond”(價鍵)共同構成化學鍵理論的基礎。
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