矽正離子英文解釋翻譯、矽正離子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 siliconium ion

分詞翻譯：

矽的英語翻譯：

silicon
【醫】 Si; silicium; silicon

正離子的英語翻譯：

【化】 cation; positive ion
【醫】 positive ion

專業解析

矽正離子（Silicon Cation）指矽原子失去電子後形成的帶正電荷離子。其核心特征與科學意義如下：

一、基礎定義

矽正離子是矽元素（Si）在化學反應中失去價電子形成的陽離子。最常見的形式為Si⁴⁺（矽離子），即矽原子失去全部4個價電子後的狀态。其電子構型與稀有氣體氖相同（1s² 2s² 2p⁶），呈高度穩定的閉殼層結構 。

二、化學性質

1. 強路易斯酸性

   矽正離子（尤其是Si⁴⁺）具有極強的親電性，易與氧、氮等富電子原子結合。例如在矽酸鹽礦物中，Si⁴⁺通過sp³雜化與氧離子形成[SiO₄]⁴⁻四面體結構單元 。

   反應示例：

   $$ce{Si^{4+} + 4H2O -> Si(OH)4 + 4H+}$$

2. 高電荷密度

   因離子半徑小（約40 pm）且電荷高，在水溶液中易水解生成矽酸，無法穩定存在遊離态 。

三、存在形式與應用

• 地質礦物：構成地殼中90%的矽酸鹽礦物（如石英SiO₂、長石等），通過Si-O-Si鍵形成三維網絡結構 。
• 半導體工業：離子注入工藝中，矽正離子束用于摻雜矽晶圓，調控半導體電導率 。
• 有機矽合成：作為反應中間體參與矽烷偶聯劑合成，例如：

  $$ce{R-SiCl3 ->[H2O] R-Si(OH)3 ->[-H2O] [R-Si^{3+}] -> ...}$$

四、穩定性機制

矽正離子的穩定性依賴于其配位環境：

• 晶體場穩定：在固态矽酸鹽中，高配位數（通常為4或6）分散電荷密度。
• 溶劑化作用：在溶液中與極性溶劑（如水）形成水合離子[Si(H₂O)₆]⁴⁺，但迅速水解 。

權威參考來源：

1. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"). iupac.org
2. Klein, C., & Philpotts, A. R. (2017). Earth Materials (2nd ed.). Cambridge University Press.
3. Greenwood, N. N., & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann.
4. Sze, S. M., & Lee, M. K. (2012). Semiconductor Devices: Physics and Technology (3rd ed.). Wiley.

網絡擴展解釋

矽正離子（silylium ion）是指矽原子失去電子後形成的帶正電荷的離子，其化學性質與碳正離子類似，但矽原子取代了碳正離子的中心原子位置。以下是其核心特點和研究進展的詳細說明：

1.結構與特性

• 矽原子電負性較低且原子半徑較大，導緻矽正離子具有較強的路易斯酸性，但穩定性較差。因此，通常需要通過特殊配體（如甲苯、硼酸鹽等）或溶劑穩定其結構。例如，1993年報道的[Et₃Si(toluene)][B(C₆F₅)₄]即通過配位作用實現了穩定。

2.研究進展

• 早期研究集中于合成方法，如固相合成法，需對原料進行精細處理。
• 近年來，科學家成功開發了穩定的矽正離子化合物，例如有機矽室溫離子液體（SiN1IL），其與高介電常數溶劑結合後，離子電導率可達19.6 mS·cm⁻¹，滿足實際應用需求。

3.應用潛力

• 在電化學領域，矽正離子液體可作為高性能電解液組分，用于電池或電容器。
• 其獨特的電子結構也為有機合成和材料科學提供了新方向，但目前相關研究仍處于探索階段。

術語補充

矽正離子的英文為siliconium ion 或silylium ion。需注意，這類化合物研究較少，部分性質尚未完全明确。

分類

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