
【機】 charge-localized ion
charge; electric charge; electricity
【化】 electric charge
【醫】 charge
【計】 localize
ion
【化】 ion
【醫】 ion
電荷定域離子(Charge-Localized Ion)是指離子化合物中,陰、陽離子間的電子轉移完全,形成的離子帶有固定且高度集中的電荷分布。這類離子在晶格中保持明确的電荷邊界,電子被強烈束縛在特定原子核周圍,不輕易離域或共享。其核心特征與漢英對應解析如下:
電荷(Charge)
指離子所攜帶的正或負電性,源于原子得失電子。英文對應 "charge",強調靜電作用力(如庫侖力)的量化屬性。
例:鈉離子(Na⁺)帶+1電荷,氯離子(Cl⁻)帶-1電荷。
定域(Localized)
描述電荷空間分布特性,即電子密度集中于特定原子核附近,不跨越離子邊界。英文術語 "localized" 源于量子化學,與 "delocalized"(離域)相對。
例:NaCl晶體中,Cl⁻的電子雲不向Na⁺擴散。
離子(Ion)
通過電子轉移形成的帶電原子或原子團。英文 "ion" 源自希臘語 "iōn"(移動者),反映其在電場中的遷移行為。
例:定域離子在熔融态或溶液中可定向移動導電。
高晶格能(High Lattice Energy)
電荷定域化導緻離子鍵強度高,晶格能顯著增大。例如NaCl晶格能達787 kJ/mol(來源:CRC Handbook of Chemistry and Physics),其計算式為:
$$ U = frac{k cdot Q_1 Q_2}{r_0} $$
其中$Q_1, Q_2$為離子電荷,$r_0$為離子間距。
低極化率(Low Polarizability)
定域電荷抵抗外電場變形的能力較強,如F⁻極化率(1.04 ų)遠低于易變形的I⁻(7.10 ų)(參考來源:Huheey's Inorganic Chemistry)。
堿金屬鹵化物
NaCl、KBr等因離子半徑小、電荷密度高,呈現典型電荷定域特征(來源:維基百科 "Ionic Bonding" 條目)。
堿土金屬氧化物
MgO(熔點2852°C)的高穩定性源于Mg²⁺與O²⁻的強定域電荷相互作用(來源:Journal of Physical Chemistry C)。
特性 | 電荷定域離子 | 電荷離域體系 |
---|---|---|
電荷分布 | 集中于單原子/原子團 | 跨越多個原子軌道 |
典型化合物 | NaCl, CaF₂ | 石墨烯, 金屬苯 |
導電性(固态) | 絕緣體 | 導體/半導體 |
鍵能來源 | 靜電庫侖力 | 離域π/σ鍵 |
參考來源:
- IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》"localized charge" 條目
- 劍橋大學《Principles of Chemical Science》電子版第9章
- 美國化學會《Journal of the American Chemical Society》離子鍵專題綜述
“電荷定域離子”這一術語需要拆解為“電荷定域”和“離子”兩部分理解,結合搜索結果中的化學概念解釋如下:
離子是原子或原子團通過失去或獲得電子形成的帶電粒子。根據電荷性質分為:
“電荷定域”指電荷集中在特定原子或原子團上,而非分散在整個結構中。例如:
總結來看,“電荷定域離子”指電荷集中于特定原子或原子團的帶電粒子,是離子鍵形成和離子化合物存在的基礎。如需更深入探讨電荷分布機制,可參考化學鍵理論中的離子鍵與共價鍵差異。
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