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如何理解量子力学阐明了共价键的本质是电性的这句话?优质

562次浏览| 2022-09-04 15:47:20 更新
来源:互联网
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共价键的本质是电性的,是两核间的电子云密集区对两核的吸引力。基态分子中两核之间的电子概率密度远远大于推斥态分子中核间的电子概率密度,由于自旋相反的两个电子的电子云密集在这两个原子核之间,降低了两核之间的正电排斥,使体系能量降低,能形成稳定的共价键,共价键的本质就是原子共享电子,被共享的电子就像一个带负电荷的桥,把两个带正电荷的核吸引在一起,从而形成了稳定的分子,讨论氢原子的形成并推广到多原子分子便形成了现代价键理论(现代测的同种化合键的类似,是对价键理论的定域处理分子中原子的结合的最好支持。) 

因为量子力学过程中线性无关态的总数不变,所以两个线性无关的电子态ψ1和ψ2叠加依然会得到两个线性无关的电子态c1ψ1+c2ψ2和c1ψ1-c2ψ2,和px,py,pz三个轨道的出身类似(p-1,p0和p1重组)但这两个电子态显然并不简并,一个能量c1E1+c2E2一个是减号,自然一高一低,高的高于max(E1,E2),低的低于min,那么电子重新排布的时候自然依然能量最低,先入低于min的那个态,这样的能量比之前更小,统计上更受欢迎,更多这样的原子处于这种状态。由于这样的态有来自两个原子的两个态的成分,是两个的叠加态,就像薛定谔猫一样又生又死,所以这样的一对电子既是原子1的又是原子2的,宏观上看归两个原子共有,有这一对电子的地方就有形影不离的两个原子这就是所谓化学键。

共价键的本质是「交换力」,而不是电性,因为带负电的电子理应相互排斥。实际上,交换力并不是一种力,无法归为四大基本相互作用的任意一种。四大基本相互作用包括引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。当然,在广义相对论,万有引力是时空弯曲的一种表现,本质上也不是一种力。多原子分子中,原子之间相互靠近时,电子的波函数叠加的结果。原子间通过共用自旋相反的电子对,使能量降低而成共价键,形成稳定的分子(这种状态被称为分子的基态)。它是一种典型的量子力学效应。

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共价键(covalent bond),是化学键的一种两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键,或者说共价键是原子间通过共享电子对所形成的相互作用。其本质是原子轨道重叠后,高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。需要指出:氢键虽然存在轨道重叠,但通常不算作共价键,而属于分子间作用力。共价键与离子键之间没有严格的界限,通常认为,两元素电负性差值大于1.7时,成离子键;小于1.7时,成共价键。

连个结点说不清,还阐明共介键,成功的统一场理论可以解说一切物质结构。只不知道我的这一理论咋着没人理。

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