第432章 化学键理论！震撼全场！以物理

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，这个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、氯粒子的形式存在。”

“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。”

“谢谢大家。”

李奇维说完后，整个会场内安静的落针可闻。

这一刻，时间仿佛被凝固。

所有人都张大了嘴巴，眼睛睁得大大的，脸上充满了震惊的神色。

李奇维把量子论引入化学，提出电子壳层模型，解释了元素呈现不同性质的本质。

这已经足够引起震撼了。

在场的化学家们，全都佩服的五体投地，恨不得当场给布鲁斯教授亲一个。

然而，接下来的化学键理论，更是让他们骇然了。

虽然它仅仅是个概念和雏形。

但是其中蕴含的深刻意义，不亚于相对论给物理学带来的颠覆效应。

有了这个概念，化学家的研究对象，不再是化学反应的配平和产物了。

不再是称量反应前，反应后的重量变化，这种工匠也能干的工作。

而是深入到化学反应的细微过程，从源头研究反应的一切。

这是何等的不可思议，何等的伟大。

这一刻，化学家们仿佛觉得掌握了物质的密码。

宇宙中的一切物质变化，都将被人类所了解，所征服，所应用。

化学，崛起！

“上帝啊，今天的演讲，一定会让无数的人后悔吧。”

“这种震撼性的内容，应该在全世界所有科学家的面前公布。”

“然而布鲁斯教授，就这么轻飘飘的讲出来了。”

“让所有化学家膜拜和震撼的理论，只不过是他研究量子论时，随手弄出来的副成果而已。”

“就和高分子反应过程中的副产物一样。”

“这就是布鲁斯教授那恐怖到极点的实力，简直让任何想追赶他的人绝望。”

“......”

会场内响起了热烈而疯狂的赞叹声。

海森堡只感觉自己被一团火焰包围了。

所有人就好像崇拜神灵一样，看着台上的那个男人。

他太强了！

随手一击，就是顶级化学家一辈子也达不到的成就。

不，十辈子也达不到。

而这些在对方的眼里，竟然还只是微不足道的贡献。

海森堡此刻浑身都在颤抖。

他眼中的光芒，差点要贯穿了会场的穹顶。

他不再害羞、沉默，而是被激发了身体中的原始野性。

“这就是当世第一人的风采吗？”

“我什么时候才能达到这种境界？”

“上帝啊，我一定要把自己全部的精力，都投入到量子论的研究当中。”

“它太伟大了。”

“仅仅是部分应用，就能改变化学的未来，还有比这更不可思议的事情吗？”

这一刻，海森堡坚定了他研究量子论的决心。

只有量子论的最前沿，才是这个世界上最巅峰的战场，才是他最期待的地方。

外围随便的一个小兵，都是普通人眼中高高在上的教授，不可轻易接触的存在。

而战场的中心，则是大神厮杀之地。

那里的任何风吹草动，都将决定人类的未来。

十多年后，海森堡才明白了这个道理。

当世第一人，不仅是智慧第一，也是武力第一！

泡利此刻也无法淡定了。

李奇维的表现已经远远超越了他的想象。

作为众人眼中的超级天才，泡利有着属于天才的孤傲。

在他看来，布鲁斯教授的强大，也不过是早生了一段时间。

那时候，现代物理学刚刚起步，有太多未知的理论和现象等待被发现，完全是一片蓝海。

泡利觉得如果把自己放在那个时代，说不定相对论的作者就是他了。

这就是天才的自信。

“布鲁斯教授的伟大，历史因素占了很大部分。”

然而今天，李奇维的实力将泡利的美梦击得粉碎。

因为泡利不仅懂相对论，他也懂量子论。

甚至他可以当场算出氢原子的轨道数据。

他现在是索末菲教授的博士生，他的博士课题就是关于氢分子模型的。

现有的玻尔-李模型，可以很好地解释氢原子的电子轨道情况。

但是面对两个氢原子组成的氢分子，就无能为力了。

泡利也想不到解决办法。

而现在，他从电子壳层模型和化学键理论中，找到了灵感。

这种实力上的巨大差距，让泡利明白了。

当他和布鲁斯教授在同一起跑线后，自己会被碾压的根本看不到对方的背影。

他喃喃自语道：

“真是太可怕了。”

“以后在布鲁斯教授面前，我还是不要嘴贱了，不然只会自取其辱。”

“不过，电子壳层模型，确实还存在一个问题。”

“我想知道布鲁斯教授是怎么看的。”

泡利不愧是泡利，虽然他不敢怼李奇维了。

但是还是敢勇于提问，心中只有对科学的纯粹。

只不过现在不是好时机，他要等到会场安静之后再行动。

前排的诸位大佬，此刻的心情也无比激动。

他们知道今天的内容一旦公布，将会在化学界掀起惊涛骇浪般的轰动。

恐怕全世界所有化学家，都会后悔没有亲自聆听这场演讲。

布鲁斯教授颠覆了化学！

爱因斯坦感觉后背有点凉飕飕的。

他本来以为李奇维讲的会是纯物理的内容。

所有就没有大肆邀请德国境内的化学家们。

今天在现场的，几乎都是柏林大学本校的化学学者。

他们现在对于爱因斯坦简直是爱到了骨子里。

但是，爱因斯坦依然很害怕：

“我这下不会成为化学界的公敌了吧。”

他已经能想象到那种画面了。

能斯特看着爱因斯坦担忧的样子，露出会心的笑容。

作为在场唯一的化学大佬，只有他才能深刻理解，今天的演讲意味着什么。

“如果说拉瓦锡是近代化学之父。”

“那么今天过后，布鲁斯就是现代化学之父。”