第432章 化学键理论！震撼全场！以物理为剑，斩出化学璀璨未来！（1/2）

第432章 化学键理论！震撼全场！以物理为剑，斩出化学璀璨未来！

李奇维的电子壳层模型，震撼了在场所有人。

无论是物理学的大佬，还是物理专业的学生，都能在他通俗易懂的讲解下，理解这个理论模型。

众人无不感叹，人类对于原子的认识，经历了漫长的过程。

而今，终于要见到最后的曙光了。

但是李奇维很清楚，现在的壳层模型还不够完美。

1803年，道尔顿提出：“原子是实心小球，不可再分。”

一百年后，汤姆逊发现了原子之中还有电子，打破了原子不可分的权威说法。

接着，李奇维通过α粒子撞击金箔实验，证明了原子核的存在，进一步拓展了人们对于原子的认识。

后来，玻尔提出电子轨道量子化的概念，描述了电子的运动情况，并非是任意绕着原子核运动。

李奇维又补充了两个量子数，成为现在的玻尔-李模型，可以解释电子的各种行为。

但是，这个模型依然存在缺陷，那就是无法说明电子在核外的排布情况。

直到今天，李奇维提出电子的壳层模型，才一举解决了这个难题。

甚至揭开了化学领域千年来的未解之谜。

为什么元素具有不同的性质。

可以说，这個理论虽然还是个猜想，但是已经征服了在场所有人。

尤其是让所有的化学家疯狂。

它不仅符合物理学中量子论的推导，而且也跟化学中的无数实验现象吻合。

这样的理论，犯错的概率实在太低了。

同时，这是物理学指导化学的又一次典范。

但是，电子的壳层模型，仍然还不是最完美的。

真实历史上，当薛定谔的波动方程发表后，物理学家发现电子是以【电子云】的概率形式存在。

电子云的形状，就是电子可能出现的区域。

这时，每一个壳层里又根据能级的不同，细分出不同的亚层。

比如，第一壳层电子云是球形，所以电子轨道是球形的，称为【s轨道】。

然而，在第二壳层中，因为轨道能级数量增加了，该层的电子云不仅有圆球形状，还多了一个纺锤形状。

这个纺锤形状轨道就称为【p轨道】。

所以，第二壳层中有s轨道和p轨道。

同理，在第三壳层中，除了有s轨道、p轨道，还多了【d轨道】。

以此类推

注意，这里各轨道的形状，不是瞎编的，而是通过方程计算出来的。

有了以上的知识，就可以解释：

为什么氩原子的电子排布是2、8、8，明明最后一个壳层没有排满，却也是闭合壳层。

这就是轨道的原因。

氩的电子排布，写成轨道排布方式，就是：1s2/2s22p6/3s23p6。

1、2、3表示电子壳层的序数，2表示每个亚层能存在的最大电子数。

可以看到，虽然氩原子第三层只有8个电子，但是它们却把s轨道和p轨道正好填满了。

所以，剩下的那些亚层只是空壳了，氩原子的外层电子仍然可以看成是闭合的，不参与化学反应。

当然，这说的是在正常情况下。

只要温度和压力足够大，任何反应都能发生，后世的惰性气体化合物也很多。

真实历史上，当量子力学理论体系成熟后。

以玻尔为首的一批物理学家，很快就把各轨道的情况计算的差不多了。

然后他们就没有继续深入了，因为剩下的都是化学家的事情了。

接着，就是号称“化学界爱因斯坦”之称的鲍林，提出了化学键理论。（411章）

即原子之间是通过各自的轨道结合在一起，形成了所谓的【化学键】。

共价键、离子键、金属键、氢键等等。

其中鲍林提出的杂化轨道理论，影响最为深远。

简单点说，就是一个s轨道，一个p轨道结合在一起后，形成了新的杂化轨道sp轨道。

同理，还有sp2轨道，sp3轨道等等。

这些杂化轨道很有利于形成化学键，使得化学反应发生。

随着化学的发展，后面又出现了其它的轨道理论，比如分子轨道等等。

不过，万变不离其宗。

所有轨道理论的基础，都是化学键理论。

而这，就是李奇维接下来要讲的内容。

他要提前抛出化学键的概念，成为现代化学之父！

今年的鲍林刚刚19岁，还是美国的一名本科生。

李奇维4月份的美国之行，不知道能不能见到对方。

若是见到，他一定会拍拍鲍林的肩膀，对他说：

“小鲍，叔我很喜欢你，问你借点东西，你不会怪叔吧。”

“请你吃个汉堡。”

鲍林：听我说，谢谢你，因为有你.

莞尔一笑后，李奇维看着台下众人，朗声道：

“有了电子壳层模型后，我们就可以对化学反应的本质，做进一步的思考。”

“以钠和氯反应生成氯化钠为例。”

“现在已知钠原子的最外层有1个电子，氯原子的最外层有7个电子。”

“因为原子是由带电粒子组成的，所以原子之间会存在电磁力，而万有引力相比电磁力的强度可以忽略。”

“所以，当两个原子相互靠近后，就会因为电磁力而结合在一起。”

“我把这种原子之间结合在一起的形式，起了一个专业名词，叫【化学键】。”

“化学键的物理机制就是电磁相互作用。”

“对于氯化钠而言，其中钠和氯分别是以钠离子、氯离子的形式存在。”

“它们之间的化学键可以称为【离子键】。”

“而像氢气等物质，氢原子是以中性原子的方式存在。”

“它们通过共用一个电子对的形式，形成闭合壳层。”

说着，李奇维画出了示意图（化学不是本书重点，就不给你们画图了。）

“我把这种化学键，称为【共价键】。”

“对于金属而言，可以认为许多金属原子聚合在一起。”

“最外层的电子可以脱离原子核的束缚，在整个金属固体内运动。”

“我把这种化学键，称为【金属键】。”

“等等。”

“我不是很懂化学，可能还存在其它类型的化学键。”

“但是没关系。”

“当我们把量子论的壳层模型引入化学键理论后，就可以对这些键的本质进行分析。”

“从而了解每个化学反应的本质。”

“化学家从此摆脱了黑匣子，不会对玻璃仪器中的反应一无所知了。”

“当然，详细而深入的研究，那是化学家的事情了。”

“我今天就不越俎代庖了，而且我也不会。”

“我作为物理学家，任务已经完成了。”

“以上就是我今天的演讲内容，为化学做了一点微不足道的贡献。”