離子偶極鍵英文解釋翻譯、離子偶極鍵的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 ion-dipole bond
分詞翻譯:
離子的英語翻譯:
ion
【化】 ion
【醫】 ion
偶極鍵的英語翻譯:
【化】 dipolar bond
專業解析
離子偶極鍵(Ion-Dipole Bond)是指帶電荷的離子與極性分子(具有永久偶極矩)之間的靜電相互作用。這種作用力屬于分子間作用力,常見于離子化合物溶解于極性溶劑(如水)的過程中。以下是詳細解釋:
一、定義與本質
- 離子部分:通常是失去或獲得電子形成的帶電原子或基團(如 Na⁺、Cl⁻)。
- 偶極部分:極性分子因電負性差異導緻正負電荷中心不重合(如 H₂O、NH₃),形成偶極矩(μ)。
- 作用機制:離子電荷與極性分子偶極之間的靜電吸引。例如,水分子中的氧原子(部分負電)吸引陽離子,氫原子(部分正電)吸引陰離子。
二、作用強度與影響因素
- 離子電荷量:電荷越高,作用越強(如 Al³⁺ > Mg²⁺ > Na⁺)。
- 偶極矩大小:極性分子偶極矩越大,作用越強(如 H₂O > NH₃)。
- 距離:作用力隨離子與偶極中心距離增大而減弱,符合以下公式:
$$
F propto frac{q cdot mu}{r}
$$
其中 ( q ) 為離子電荷,( mu ) 為偶極矩,( r ) 為距離。
三、典型實例
- 溶解現象:NaCl 溶于水時,Na⁺被水分子氧端包圍,Cl⁻被氫端包圍,形成溶劑化層。
- 生物體系:離子通道蛋白中,離子與極性氨基酸殘基(如天冬氨酸)的偶極相互作用影響離子傳輸。
四、與相關概念的區分
作用類型 |
強度 (kJ/mol) |
特點 |
離子偶極鍵 |
40–600 |
離子與極性分子間作用 |
離子鍵 |
700–1000 |
陰陽離子間靜電作用(化學鍵) |
氫鍵 |
10–40 |
氫原子與電負性原子間作用 |
五、權威參考文獻
- 《物理化學》Atkins & de Paula(牛津大學出版社):系統闡述離子-偶極相互作用的能量計算與熱力學影響。
- IUPAC《化學術語綱要》:明确定義離子-偶極作用為"非共價靜電相互作用"。
- 美國化學會(ACS)期刊:研究離子溶劑化動力學的實驗與模拟(如 J. Phys. Chem. 多篇論文)。
六、漢英術語對照
- 離子偶極鍵:Ion-Dipole Interaction/Bond
- 偶極矩:Dipole Moment (μ)
- 溶劑化:Solvation
- 靜電作用:Electrostatic Interaction
(注:因未搜索到可驗證的公開網頁鍊接,參考文獻僅标注來源名稱,建議通過學術數據庫檢索原文。)
網絡擴展解釋
離子偶極鍵(或稱離子-偶極相互作用)是化學中一種重要的分子間作用力,指離子(如 ( text{Na}^+ )、( text{Cl}^- ))與極性分子(如水、氨等)之間的靜電吸引力。以下為詳細解釋:
1. 形成機制
- 當離子靠近極性分子時,極性分子内部存在永久偶極矩(即正負電荷中心不重合),如水的氧端帶部分負電荷(( delta^- ))、氫端帶部分正電荷(( delta^+ ))。
- 離子會吸引極性分子中帶有相反電荷的一端,例如 ( text{Na}^+ ) 吸引水分子中的 ( delta^- )(氧端),形成定向排列(如水的“水合層”)。
2. 強度與特點
- 強度中等:比範德華力強,但弱于離子鍵或共價鍵。例如,離子-偶極作用的鍵能約為 ( 10-50 , text{kJ/mol} ),而共價鍵可達 ( 150-500 , text{kJ/mol} )。
- 依賴電荷與距離:作用力大小與離子電荷量(( q ))、極性分子的偶極矩(( mu ))成正比,與距離的平方(( r ))成反比:
$$
E propto frac{q cdot mu}{r}
$$
3. 實際應用
- 溶解現象:如鹽(( text{NaCl} ))溶于水時,( text{Na}^+ ) 和 ( text{Cl}^- ) 分别與水分子形成離子-偶極作用,破壞晶體結構。
- 生物分子作用:細胞膜表面離子與極性分子的結合、酶與底物的相互作用等。
4. 與其他作用的區别
- 離子鍵:僅存在于陰陽離子之間(如 ( text{Na}^+ ) 和 ( text{Cl}^- ))。
- 偶極-偶極作用:兩個極性分子之間的相互作用(如 ( text{H}_2text{O} ) 和 ( text{NH}_3 ))。
- 氫鍵:一種特殊的偶極-偶極作用,涉及氫原子與高電負性原子(如 O、N)。
離子偶極鍵是離子與極性分子間的靜電吸引,廣泛存在于溶液化學、生物體系中。盡管名稱含“鍵”,但它屬于分子間作用力而非化學鍵,強度較低但對物質性質有顯著影響。
分類
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