
【化】 solvated electron
【化】 solvation
electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron
溶劑化電子(Solvated Electron)是指被溶劑分子包圍的自由電子,是化學和電化學中的一個重要概念。它通常出現在特定溶劑(如液氨、水或某些有機溶劑)中,表現為一個電子被溶劑分子通過偶極作用或氫鍵穩定化的狀态。
溶劑化電子是金屬在極性溶劑中溶解時釋放的電子,被溶劑分子包圍形成穩定的“電子-溶劑籠”結構。例如,堿金屬溶于液氨時産生藍色溶液,即因溶劑化電子的存在 。
具有寬吸收光譜(如液氨中約 2000 nm 處有特征吸收峰),高還原性(還原電位達 -2.9 V),以及極短的壽命(水中僅約 10⁻³ 秒)。
堿金屬(如鈉)在液氨中電離:
$$ce{Na{(s)} -> Na⁺{(am)} + e⁻{(am)}}$$
其中 $e⁻{(am)}$ 即被氨分子溶劑化的電子 。
水在高能輻射下可生成水合電子($e⁻{(aq)}$),是溶劑化電子在水中的特例:
$$ce{H2O ->[輻射] e⁻{(aq)} + H⁺ + OH•}$$
參與有機合成(如 Birch 還原)和無機反應,可還原芳環、過渡金屬離子等 。
溶劑化電子的壽命與擴散速率是輻射化學和光化學的關鍵參數 。
權威參考來源
溶劑化電子(solvated electron)是一種特殊的化學現象,指電子被溶劑分子包圍形成的穩定結構。以下是其核心要點:
溶劑化電子與水合離子的區别在于其核心是單一電子而非原子或離子,這一特性使其在氧化還原反應中表現出獨特行為。例如,液氨中的溶劑化電子使溶液呈現藍色和導電性。
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