水合電子英文解釋翻譯、水合電子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 hydrated electron

hydration
【化】 hydration
【醫】 hydration

electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron

水合電子（英文：hydrated electron），化學符號通常表示為e⁻(aq) 或e⁻_aq，是自由電子（e⁻）被水分子包圍、溶劑化後形成的一種瞬态、高活性還原性粒子。它是輻射化學、光化學和電化學領域的重要中間體。

本質：水合電子并非穩定的原子或分子，而是單個電子（e⁻）陷入水分子構成的極性溶劑籠（solvent cage）中形成的準粒子。
溶劑化結構：電子被周圍約6個水分子通過偶極作用定向包圍，形成類似“口袋”的結構。水分子的氫原子朝向中心電子，氧原子朝外，形成類籠形水合層（類似弱溶劑化陰離子結構）。
與普通電子的區别：自由電子在液态水中無法穩定存在，而水合電子因溶劑化作用可短暫維持（半衰期約毫秒級），并具有特征的光譜和反應性。

吸收光譜：在可見光區有強吸收峰，最大吸收波長約720 nm（近紅外），呈藍紫色，是實驗檢測的重要依據。
還原能力：标準還原電位E⁰ = -2.9 V（vs. SHE），是已知最強的還原劑之一，可還原包括H⁺、O₂、金屬離子及有機物在内的多種物質： $$ text{e⁻(aq) + H⁺ → H·} quad (text{生成氫原子自由基}) $$
壽命：在純水中半衰期約790 μs，受pH、溫度及溶質影響顯著（酸性環境中迅速猝滅）。

輻射化學：高能輻射（如γ射線）照射水時，電離産生次級電子，經熱化後被水分子捕獲： $$ text{H₂O → H₂O⁺ + e⁻} text{e⁻ + nH₂O → e⁻(aq)} $$
光化學：紫外光激發溶解态電子供體（如酚鹽、碘化物）釋放電子，溶劑化形成。
電化學：陰極還原水或在汞電極上脈沖電解可生成。

《物理化學詞典》（科學出版社） - 水合電子條目（溶劑化結構理論）
National Institute of Standards and Technology (NIST) - Chemical Kinetics Database（光譜與反應速率數據）
Buxton, G. V. et al. (1988). Critical Review of Rate Constants for Reactions of Hydrated Electrons. J. Phys. Chem. Ref. Data（反應機理綜述）
Hart, E. J. & Anbar, M. (1970). The Hydrated Electron. Wiley-Interscience（經典專著）

水合電子是溶解在水中的自由電子（通常記作$mathrm{e_{aq}^-}$），被水分子通過溶劑化作用穩定形成的特殊物質形态。它是化學領域的重要研究對象，具有以下特征：

結構與穩定性
水合電子的結構表現為一個電子被多個水分子包圍，形成類似"籠狀"的溶劑化層。水分子的極性氧端朝向中心電子，氫鍵網絡重組形成穩定結構，這種量子溶質特性使其能在液态水中短暫存在。
強還原性
作為已知最強的還原劑之一，其标準還原電位達$-2.9 mathrm{V}$（相對于标準氫電極），能快速參與電子轉移反應，例如還原金屬離子或降解有機污染物。
形成機制
通常通過高能輻射（如伽馬射線）或激光脈沖作用于水産生。過程中會先形成不穩定的"分子-電子接觸對"中間态，隨後水分子重組促使接觸對解離為自由水合電子（但此步驟易受複合反應幹擾，研究難度較高）。
應用領域
在輻射化學、環境修複（如分解有毒物質）及光催化反應中發揮關鍵作用。其瞬态特性也推動超快光譜學等實驗技術的發展。

水合電子的發現（1962年由Hart和Boag首次觀測）革新了溶液化學的認知，揭示了電子在液相中獨立存在的可能性，為理解溶劑化效應提供了量子層面的視角。