離子水合英文解釋翻譯、離子水合的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 ionic hydration

分詞翻譯：

離子的英語翻譯：

ion
【化】 ion
【醫】 ion

水合的英語翻譯：

hydration
【化】 hydration
【醫】 hydration

專業解析

離子水合（Ion Hydration）指帶電離子在水溶液中與極性水分子通過靜電作用形成的結構化包裹現象。根據《牛津化學詞典》（Oxford Dictionary of Chemistry）定義，該過程涉及水分子以特定方向排列，形成“水合殼層”（hydration shell），其熱力學穩定态直接影響溶液的導電性、黏度及化學反應活性。

從微觀結構分析，水合作用包含兩個層級：初級水合（離子直接吸附的強結合水分子層）和次級水合（外層受氫鍵影響的弱定向水分子）。劍橋大學化學系研究指出，單價陽離子如Na⁺通常形成6-8個水分子配位層，而高價離子如Al³⁺可形成多達18個水分子組成的複合體。

水合能（Hydration Energy）是衡量該過程強度的關鍵參數，其計算公式為： $$ Delta H_{hyd} = -frac{N_A z e}{8pi varepsilon_0 r} left(1 - frac{1}{varepsilon_r}right) $$ 其中$z$為離子電荷數，$r$為離子半徑，$varepsilon_r$為水的介電常數。美國化學會《物理化學雜志》實驗數據顯示，Li⁺的水合能（-519 kJ/mol）顯著高于K⁺（-322 kJ/mol），印證離子半徑減小導緻水合作用增強的規律。

該現象在電化學工程與生物膜傳輸領域具有關鍵作用。如燃料電池質子交換膜中，H₃O⁺離子的水合結構直接影響質子傳導效率，相關機制已被《自然·材料》期刊的多篇研究論文詳細闡述。

網絡擴展解釋

離子水合是指離子與水分子相互作用，形成水合結構的過程，其核心是離子的溶劑化現象。以下從定義、形成機制、結構特點及實際應用四個方面進行解釋：

一、定義

離子水合指溶液中的離子與極性水分子通過靜電引力結合，形成穩定水合膜的現象。例如，鈉離子（Na⁺）在水中會吸引多個水分子形成[Na(H₂O)₆]⁺結構。

二、形成機制

極性作用：水分子為極性分子，帶正電的陽離子吸引水分子的氧端，帶負電的陰離子吸引氫端。
能量平衡：水分子與離子的結合能需大于水分子間氫鍵的鍵能，此時水分子圍繞離子定向排列，形成水化層。
動态穩定：水合離子在溶液中并非靜止，而是通過氫鍵與周圍水分子持續交換，形成動态平衡結構。

三、結構特點

配位數：不同離子水合層中的水分子數量不同，如鎂離子（Mg²⁺）常形成[Mg(H₂O)₆]²⁺，配位數為6。
影響性質：水合作用顯著改變溶液的電導率、粘度等物理性質，例如水合離子電導率高于未水合離子。

四、實際應用

化學實驗：水合離子影響反應速率和産物，如Fe³⁺水合物在溶液中的顔色變化可用于指示反應進程。
工業領域：去離子水設備利用離子交換樹脂去除水合離子，生産高純度水用于制藥、半導體制造等。
生物醫學：水合氫離子（H₃O⁺）在人體酸堿平衡中起關鍵作用。

總結來看，離子水合是離子與極性溶劑（如水）相互作用的普遍現象，其機理和特性在化學、工業及生物學領域均有重要應用價值。