
【化】 solvation number of ion
【化】 ionic solvation
cost; value; happen to; on duty
【醫】 number; titer; titre; value
離子溶劑化值(Ion Solvation Value)是物理化學和電化學中的重要概念,指離子在溶劑中發生溶劑化作用時伴隨的能量變化,通常表現為吉布斯自由能的變化(ΔG°ₛₒₗᵥ),單位為kJ/mol。該值定量描述了離子與溶劑分子相互作用的強度,是理解溶液性質、電極過程及電解質行為的關鍵參數。
溶劑化本質
當離子進入溶劑(如水)時,溶劑分子受離子靜電場作用發生定向排列,形成“溶劑化殼”(solvation shell)。這一過程釋放的能量即為溶劑化能(solvation energy),負值表示自發過程。
示例: Na⁺在水中溶劑化能約為 -424 kJ/mol,表明其與水分子結合穩定。
離子溶劑化值的量化
其數值大小取決于:
公式表達(Born模型簡化版):
$$ Delta G_{text{solv}} = -frac{N_A e}{8piepsilon_0} left(1 - frac{1}{epsilon_r}right) frac{z}{r} $$
其中 $epsilon_r$ 為溶劑介電常數,$z$ 為離子電荷,$r$ 為離子半徑。
溶劑化值影響離子遷移率。強溶劑化離子(如Li⁺)因攜帶更多溶劑分子,遷移速度慢于弱溶劑化離子(如K⁺)。
锂離子電池中,溶劑化值小的陰離子(如PF₆⁻)易在電極界面分解形成SEI膜,影響循環壽命。
膜分離技術利用不同離子溶劑化值差異實現高效篩分(如海水淡化)。
第10版第19章詳細讨論溶劑化熱力學模型及Born方程推導。
第2章分析溶劑化對電極動力學的影響。
“Solvation: Ions and Electrolytes” 規範術語定義(DOI: 10.1351/goldbook.S05747)。
注:以上内容綜合經典教材與标準術語規範,确保學術嚴謹性。實際應用中需結合實驗數據(如量熱法、電導法)測定具體體系的溶劑化值。
根據搜索結果顯示,"離子溶劑化值"這一表述在專業文獻中并不常見,可能是指離子溶劑化數或相關熱力學參數。以下為綜合解析:
1. 離子溶劑化的定義
離子溶劑化指溶液中離子與溶劑分子之間的相互作用,是決定電解質溶液性質的核心機制。例如,在水溶液中,離子與水分子結合形成水化層的過程稱為水化作用。
2. 溶劑化數(關鍵參數)
溶劑化數表示與一個離子牢固結合的溶劑分子數量。例如:
3. 測定方法的差異
不同實驗手段(如離子淌度、偏摩爾體積)得出的數值可能不同,原因在于:
注意:術語"離子溶劑化值"可能是對溶劑化數或相關參數(如水化焓、熵)的非标準表述。具體數值需結合實驗場景和定義方式确定。若需量化分析,建議參考電化學或溶液化學領域的專業文獻。
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