離子氛半徑英文解釋翻譯、離子氛半徑的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 ion atmosphere radius

分詞翻譯：

離子氛的英語翻譯：

【化】 ion-atmosphere; ionic atmosphere; ionic cloud

半徑的英語翻譯：

radii; radius; semidiameter
【計】 R
【醫】 radii; rndius

專業解析

離子氛半徑（ionic atmosphere radius）是物理化學中描述電解質溶液性質的重要概念，指在德拜-休克爾理論（Debye-Hückel theory）框架下，中心離子周圍形成的反號離子電荷分布的特征長度。其核心含義與物理意義如下：

一、術語定義與物理意義

離子氛的形成
在電解質溶液中，每個離子周圍會吸引相反電荷的離子，形成動态的“電荷雲”（ionic atmosphere），這一結構稱為離子氛。離子氛半徑（通常用 (kappa^{-1}) 表示）即該電荷雲的有效作用範圍，代表離子間靜電相互作用的衰減尺度。
數學表達與計算
離子氛半徑與德拜長度（Debye length）等價，計算公式為：

$$ kappa^{-1} = sqrt{frac{varepsilon_r varepsilon_0 k_B T}{2 N_A e I}} $$

其中：
- (varepsilon_r)：溶劑介電常數
- (varepsilon_0)：真空介電常數
- (k_B)：玻爾茲曼常數
- (T)：絕對溫度
- (N_A)：阿伏伽德羅常數
- (e)：元電荷
- (I)：溶液離子強度。

二、影響機制與關鍵參數

離子強度的作用
離子氛半徑隨溶液離子強度 (I) 增大而減小。高離子強度下，反號離子更密集地包圍中心離子，導緻靜電屏蔽效應增強，離子活度系數降低（如鹽效應）。
溫度與溶劑性質
溫度升高或溶劑介電常數增大（如水 vs. 乙醇），均會擴大離子氛半徑，削弱離子間相互作用。

三、理論應用與實驗驗證

德拜-休克爾理論通過離子氛模型成功解釋了：

稀溶液中電解質的活度系數變化
電導率與濃度的非線性關系
擴散系數等傳輸性質的濃度依賴性。
實驗上，可通過X射線散射、電導測量等方法間接驗證離子氛半徑的存在與尺度。

權威參考文獻：

Debye, P. & Hückel, E. Zur Theorie der Elektrolyte. Physikalische Zeitschrift (1923). [經典原始論文]
Atkins, P. & de Paula, J. Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press. [教材第21章]
Bard, A.J. & Faulkner, L.R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. Wiley. [第2章電解質理論]
IUPAC. Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"). Online version: DOI: 10.1351/goldbook. [術語标準]

網絡擴展解釋

離子氛半徑是描述電解質溶液中離子相互作用範圍的重要參數，其核心概念源于德拜-休克爾理論。以下是詳細解釋：

1. 離子氛的定義
在電解質溶液中，每個中心離子會被帶相反電荷的離子包圍，形成動态平衡的電荷分布結構，稱為離子氛。這種結構服從靜電作用（Poisson公式）和統計分布（Boltzmann規則），呈現彌散狀态。

2. 離子氛半徑的物理意義
•理論模型：德拜-休克爾理論将離子氛簡化為一個與中心離子相距 ( d ) 的空心帶電球殼，( d ) 即離子氛半徑（或稱德拜厚度）。
•計算公式：( d = frac{1}{kappa} )，其中 ( kappa ) 是德拜參數，與溶液濃度、離子電荷及介電常數相關。數學表達式為：
$$ kappa = sqrt{frac{2eN_A rho}{varepsilon varepsilon_0 k_B T} sum c_i z_i} $$
（( e ) 為電荷量，( N_A ) 為阿伏伽德羅常數，( varepsilon ) 為溶劑介電常數，( c_i ) 和 ( z_i ) 為離子濃度與電荷數）。

3. 與離子半徑的區别
•離子半徑：通過實驗測定離子晶體中陰陽離子核間距的一半，反映單個離子的物理尺寸。
•離子氛半徑：表征溶液中離子靜電影響的等效作用距離，非實際物理半徑。

4. 實際意義
離子氛半徑用于量化溶液中離子的屏蔽效應，直接影響電解質活度、電導率等性質，是解釋溶液非理想行為的理論基礎。

注意：早期文獻可能将 ( 1/kappa ) 直接稱為“離子氛半徑”，但需注意其本質為電學等效距離，而非幾何意義上的半徑。