離子水合作用英文解釋翻譯、離子水合作用的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 hydration of ion

ion
【化】 ion
【醫】 ion

【電】 hydration

離子水合作用（Ion Hydration），指溶解在水中的離子（帶電原子或分子）吸引并束縛周圍極性水分子，形成穩定水合層的過程。這是電解質溶液的核心性質，涉及離子與水分子間的靜電相互作用和氫鍵網絡重組。

作用機制與特征：

靜電吸引與定向排列
離子電荷（正或負）吸引水分子的相反極性端（氧原子帶負電，氫原子帶正電）。陽離子吸引水分子氧端，陰離子吸引水分子氫端，導緻水分子在離子周圍定向排列。
水合殼層形成
緊密圍繞離子的第一層水分子構成初級水合層（Primary Hydration Shell），結構相對固定。外層水分子受離子影響減弱，結構更接近液态水，稱為次級水合層（Secondary Hydration Shell）。
水合數與水合焓
- 水合數（Hydration Number）：指緊密束縛在離子周圍的水分子數量，受離子電荷密度（電荷/半徑比）影響。小半徑、高電荷離子（如 Al³⁺）水合數大（約6-18），大半徑、低電荷離子（如 Cs⁺）水合數小（約1-4）。
- 水合焓（Hydration Enthalpy）：指氣态離子溶解于水中形成無限稀釋溶液時釋放的能量。水合焓越負（釋放能量越多），離子與水結合越穩定。水合焓與離子電荷密度呈強正相關。

影響因素：

重要性與應用：

權威參考來源：

IUPAC Gold Book (離子水合定義)
International Union of Pure and Applied Chemistry. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). Term: ion hydration. https://goldbook.iupac.org/terms/view/I03276

《物理化學》教材 (水合層結構)
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press. (Chapter 19: Molecules in Motion).

水合數實驗測定綜述
Ohtaki, H., & Radnai, T. (1993). Structure and Dynamics of Hydrated Ions. Chemical Reviews, 93(3), 1157–1204. DOI: 10.1021/cr00019a014

水合焓數據與理論
Marcus, Y. (1997). Ion Properties. Marcel Dekker. (Chapter 2: Thermodynamics of Ion Hydration).

生物體系中的離子水合
Yu, H., Whitfield, T. W., Harder, E., Lamoureux, G., Vorobyov, I., Anisimov, V. M., ... & MacKerell, A. D. (2010). Simulating Monovalent and Divalent Ions in Aqueous Solution Using a Drude Polarizable Force Field. Journal of Chemical Theory and Computation, 6(3), 774–786. DOI: 10.1021/ct900576a

離子水合作用是離子與水分子之間的一種靜電相互作用，屬于離子-偶極作用。以下是其核心要點：

基本機制
當可解離的溶質（如鹽類）溶于水時，離子會破壞純水中通過氫鍵形成的四面體結構。水分子通過極性作用（離子-偶極）圍繞離子排列，形成水合層。例如，Na⁺和Cl⁻會分别吸引水分子的氧端和氫端。
能量變化（焓變）
該過程涉及三個步驟的焓變：
- 正負離子分離（焓升高）；
- 水分子間氫鍵減弱（焓升高）；
- 水分子與離子結合（焓降低）。
  總焓變取決于前兩步與第三步的能量差，可能導緻吸熱或放熱。
結構影響
無機離子（如Na⁺、K⁺）因缺乏氫鍵受體/供體，主要通過離子-偶極作用與水結合；而有機離子可能兼具氫鍵和離子-偶極作用。
應用領域
這一作用影響食品質地（如鹽溶液保水性）、化學反應速率（通過改變溶劑結構）等。

離子水合作用是離子通過靜電作用誘導水分子定向排列的過程，其能量效應和結構變化對溶液性質有重要影響。