電中性原理英文解釋翻譯、電中性原理的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【機】 electronegative prtential; electroneutrqlity principle
分詞翻譯:
中性的英語翻譯:
【醫】 neutrality; neutro-
原理的英語翻譯:
elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【醫】 mechanism; principle; rationale
【經】 ground work; principle
專業解析
電中性原理(Principle of Electrical Neutrality)是化學和物理學中的基本概念,指在宏觀尺度上,物質或系統所帶的正電荷總量與負電荷總量相等,使得整體對外不顯電性。這一原理在理解原子結構、離子化合物、電解質溶液等衆多領域至關重要。
一、核心定義與内涵
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術語對照
- 中文:電中性原理 / 電中性規則
- 英文:Principle of Electrical Neutrality / Electroneutrality Principle
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基本原理
任何穩定的孤立系統(如原子、分子、晶體或溶液)必須滿足總淨電荷為零。例如:
- 原子層面:質子數(+Ze)等于核外電子數(-Ze)。
- 離子化合物:Na⁺與Cl⁻以1:1比例結合形成NaCl,正負電荷平衡。
- 電解質溶液:溶液中所有陽離子電荷總量等于陰離子電荷總量,即 $sum c_i z_i = 0$($c_i$為離子濃度,$z_i$為電荷數)。
二、微觀機制與實例分析
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原子與分子的電中性
原子通過電子雲分布維持電荷平衡。以水分子(H₂O)為例,氧原子吸引電子能力較強,雖存在極性共價鍵,但分子整體仍呈電中性。
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離子晶體的電荷補償
在晶體結構中,離子通過空間排列實現電荷中和。如氯化铯(CsCl)晶體中,每個Cs⁺被8個Cl⁻包圍,反之亦然,确保晶格整體電中性。
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生物電化學應用
細胞膜兩側的離子濃度梯度(如Na⁺/K⁺泵)雖産生電勢差,但細胞内液與外液的總電荷仍保持動态平衡,這是神經信號傳導的基礎。
三、違反電中性的後果
若系統偏離電中性(如摩擦起電離子體),将産生靜電場或電流,直至建立新的平衡。例如:
- 閃電是雲層電荷分離後瞬間恢複電中性的自然現象;
- 锂電池充放電本質是锂離子在電極間遷移,破壞并重建電中性狀态。
參考來源
- Atkins, P. Physical Chemistry, Oxford University Press.
- West, A. R. Solid State Chemistry and its Applications, Wiley.
- Hille, B. Ion Channels of Excitable Membranes, Sinauer Associates.
網絡擴展解釋
電中性原理是指一個系統或物質中正電荷與負電荷的總量相等,使整體不顯電性的基本規律。以下是不同領域中的具體解釋:
一、化學中的電中性原理(溶液電荷守恒)
在電解質溶液中,所有陽離子所帶的正電荷總數等于陰離子的負電荷總數。例如:
- 硫酸鉀和硫酸鋁混合溶液:滿足 $$c(text{K}^+) + 3c(text{Al}^{3+}) + c(text{H}^+) = 2c(text{SO}_4^{2-}) + c(text{OH}^-)$$(氫離子和氫氧根濃度通常較小,可忽略)。
- 硫酸鈉溶液:鈉離子與氫離子的濃度之和等于硫酸根與氫氧根濃度的兩倍之和,即 $$c(text{Na}^+) + c(text{H}^+) = 2c(text{SO}_4^{2-}) + c(text{OH}^-)$$。
二、原子層面的電中性
原子中質子數(正電荷)等于核外電子數(負電荷),因此原子整體呈電中性。若失去或獲得電子,則會形成離子。
三、物理學中的一般定義
物體或系統中正負電荷數量相等時,總電荷為零,表現為電中性。例如:
- 未與外界電荷交換的金屬導體;
- 常态下的溶液因正負離子平衡而不顯電性。
四、實際意義
該原理是理解電荷守恒、化學反應平衡及電路設計的基礎。若電荷平衡被打破(如電離、摩擦起電),系統會表現出電場或電流現象。
如需進一步了解具體應用場景或公式推導,可參考化學教材或電荷守恒相關文獻。
分類
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