水合电子

    水合电子 : 由水 或水溶液在受电离辐照后产生大量次级电 子与水所生成的溶剂化电子。在辐照系统 中生成的大量次级电子经溶剂作用使之慢 化与热化,最终靠极化作用迫使极性的水 分子在周围定向,即极性分子的正端指向 电子,负端背向电子,因此电子就陷落在由 它自己所造成的极化位阱中,并与构成位 阱的极性分子一起运动,形成了溶剂化的 电子。如果极性溶剂是水,则生成的是水 合电子,一般 写作e_aq^-。目 前认为e_aq^-是 由一个电子和 四个(或六个、 八个) 水分子 组成的带单位 负电荷的实体 (见图)。在中 性溶液中,它的半衰期为0.23毫秒。它的 电荷分布半径稍大于碘离子,25℃时水合 电子的电荷分布半径为(2.3～2.5)×10^-10 米。水合自由焓 为-150.62 千焦/摩,说明电子水合是自动过程。水合 电子的扩散常数为4.90×10^-3厘米²·秒^-1, 当量电导为190欧^-1·厘米²·克当量,与 OH^-的相近,仅次于H₃O⁺。它的标准电 极电位(电极反应为e_aq^-+H⁺→1/2H₂) 为-2.77伏,是比氢原子更强的还原剂。 水合电子的存在,在二十世纪六十年代初 已为动力学、光谱等方法所证实。它的发现 给辐射化学、辐射生物学、物理化学、无机 化学、有机化学等领域带来深刻的影响。

水合电子示意图