
【化】 solvation
dissolvent; menstruum; resolvent; solvent
【化】 dissolvent; solvent
【醫】 dissolvent; solvent; solventia
burn up; change; convert; melt; spend; turn
溶劑化(solvation)是溶質分子或離子與溶劑分子通過分子間作用力形成穩定溶劑複合體的過程。該現象在化學、生物化學和材料科學中具有基礎性意義,其核心機制包含以下三個維度:
分子相互作用層面
溶劑分子通過偶極-偶極作用(如水中氫鍵)、離子-偶極作用(如Na⁺與水分子)或範德華力包圍溶質,形成溶劑化殼層。這種定向排列顯著影響溶質的擴散系數和反應活性,在電解質溶液中尤為明顯。
能量轉化特征
溶劑化過程伴隨焓變(ΔH)和熵變(ΔS),二者的平衡決定溶劑化自由能(ΔG)。根據Born方程,離子溶劑化能與其電荷平方成正比,與離子半徑成反比,這解釋了不同離子在水溶液中的遷移率差異。
功能應用體系
在锂離子電池中,電解液的溶劑化結構直接決定锂離子的溶劑化能壘和脫溶劑化動力學,影響電池倍率性能(ACS Applied Materials & Interfaces, 2020)。蛋白質折疊過程則涉及疏水殘基的脫溶劑化效應,該能量變化驅動三級結構形成。
該術語對應的英文詞條"solvation"在《英漢化學大詞典》(Chemical English-Chinese Dictionary, 2019版)中明确定義為"溶劑分子對溶質微粒的包圍作用"。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)金皮書将其歸類為分子間相互作用的動态平衡過程。
溶劑化是指溶質分子或離子與溶劑分子通過相互作用被包圍,形成穩定溶劑化複合物的過程。以下是詳細解釋:
溶劑化是溶劑分子通過靜電作用、氫鍵或範德華力等,圍繞溶質形成定向排列的溶劑殼(如離子周圍的水分子層)。這一過程使溶質在溶液中穩定存在,并伴隨能量降低和熵增,具有自發性。
總結來看,溶劑化是溶劑與溶質動态相互作用的結果,涉及能量、結構及反應特性的綜合變化,對化學、生物和工業過程均有重要意義。
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