- 欢迎访问小米阅读
-
桌面快捷
-
加入收藏
桌面快捷
加入收藏
第431章 量子论引入化学！核外电子排布规律！布鲁斯教授是化学界的神！
自李奇维划分经典物理学和现代物理学后，物理学的发展更加璀璨。
现代物理学的成果，甚至而且还辐射到其它学科。
化学就是被影响最深的领域。
劳厄利用晶体证明x射线是电磁波后，引发了化学领域的晶体研究狂潮。
化学家们利用x射线，可以计算出晶体的结构参数，深入理解晶体的各种性质。
索迪研究放射性，提出同位素的概念。
接着，阿斯顿发明质谱仪，让化学家们可以轻松地分离同位素，对于元素的理解加深。
李奇维的质子-中子模型虽然还未验证，但却可以完美解释元素周期表的排列规律。
至此，化学家们对于元素的理解达到了巅峰。
而今天，化学的终极秘密，元素为何性质各不相同，也即将被解决！
一旦成功，那化学会进入一个全新的发展阶段。
它代表人类可以从理论上，认识世界万物的组成和规律。
为何有的元素活泼，有的元素稳定。
在场的化学家们已然热血沸腾了！
至于物理学家们，兴奋程度也是不遑多让。
因为这代表物理学的又一巨大突破。
物理的单个理论，甚至能决定化学的生死。
而化学又对生物学、医学有着举足轻重的影响。
换言之，今天的内容，必然会对整个科学界产生深远的影响。
这是多么伟大的事情啊。
在场的物理大佬们感觉到与有荣焉。
此刻，所有人都望向演讲台上的那道身影。
“布鲁斯教授，今天要成为元素之父了。”
在众人的期待下，李奇维开口了。
“我们知道，根据玻尔-李模型，现在的原子结构中，一共有三个量子数。”
“分别是轨道数量量子数n，轨道形状量子数l，轨道方向量子数m。”
“它们分别决定了电子轨道的大小、形状和方向。”
“所以，原子模型就成为一个三维壳层结构。”
“电子就在一层一层的壳层中绕着原子核运行。”
“那么第一个问题就来了：每一层能容纳多少个电子呢？”
“即原子在核外的排布是什么样的？”
“这里，我提出一个理论。”
“每一层的电子数量，取决于这一层有多少个电子轨道，也就是多少个能级。”
“当n=1时，这是第一层壳层。”
“此时的l和m只能取值为0。”
“因为l的取值范围是（0、n-1），m的取值范围是（-l、l）。”
“所以，第一层壳层只有一个能级（1、0、0）。”
“以此类推：”
“第二壳层有四个能级，分别是（2、0、0）、（2、1、0）、（2、1、1）、（2、1、﹣1）。”
“第三壳层有9个能级，第四壳层有16个能级.”
“如图所示，那么电子在这些壳层中的排列方式就是这样的：”
“第一壳层有2个电子，第二壳层有8个电子，第三壳层有18个电子，第四壳层有32个电子。”
“可以看到，每一个壳层的电子数量和该壳层的能级数量是2倍的关系。”
“由这些数字构成的壳层都是闭合的电子壳层，只有这些闭合壳层外的电子才能参与化学反应。”
“什么意思呢？举个例子。”
“我们来看元素周期表中的惰性气体一栏。”
“氦、氖、氩、氪、氙、氡。”
“这些元素是已故的瑞利勋爵和拉姆齐教授，共同发现的伟大成果。”
“在元素周期表中，它们的原子序数分别是2、10、18、36、54、86。”
“它们之所以是惰性气体，不参与任何反应，是因为这些元素的最外层电子形成了闭合壳层。”
“例如氦的原子序数是2，所以它有两个电子，这两个电子正好填满了第一个壳层。”
“所以，氦的闭合壳层外就没有电子了。”
“根据刚刚我的理论，只有闭合壳层外的电子才会参与反应。”
“因此，氦没有多余的电子参与化学反应。”
“以此类推，氖的原子核外有10个电子，所以第一个壳层依然是被填满的。”
“剩下的8个电子，又正好填满了第二个壳层。”
“第二壳层外依然没有多余的电子，所以也不能参与反应。”
“另外的氩、氪、氙、氡也是同样的道理。”
“氩（18）：第一层2个电子，第二层8个电子，第三层8个电子，总计18个电子。”
“氩的第三壳层虽然没有被填满，但是其电子数是8，仍然属于闭合壳层，所以不参与反应。”
“氪（36）：第一层2个电子，第二层8个电子，第三层18个电子，第四层8个电子，总计36个电子。”
“氙（54）：电子排布方式为：2、8、18、18、8，总计54个电子。”
“氡（86）：电子排布方式为：2、8、18、32、18、8，总计86个电子。”
“由此可见，所有惰性气体的最外层都是闭合壳层，不失去电子也不得到电子，所以不参与化学反应。”
“这就是为什么它们的性质是惰性的。”
哗！
当李奇维一边说一边演示到这里时，台下的众人已经完全呆住了。
所有人都被这个惊人的理论震撼了。
竟然有人真的从理论本质上，解释了惰性气体的原因。
简直让人骇然！
“哦，上帝啊，我看到了什么。”
“布鲁斯教授真的是人吗？他怎么能想出来如此匪夷所思的理论？”
“这一层一层的简直和洋葱一样。”
“原子的复杂真是超越了我的想象，仅仅是核外电子的排布就这么复杂。”
“布鲁斯教授真神人也！”
所有人当场就被折服了。
这是智商的绝对碾压！
海森堡此刻只感觉到热血沸腾，仿佛身体都要爆炸了。
“太不可思议了！”
“太强了！”
“这才是科学研究啊！”
“与布鲁斯教授相比，我觉得自己之前写的东西，简直和垃圾一样。”
“可笑我还沾沾自喜，被别人称为天才呢？”
“按照这样推导，我大概知道钠和氯为何那么活泼了。”
“布鲁斯教授实在太可怕了！”
“我将来一定要去量子研究所学习！”
海森堡第一次亲眼看见李奇维的科学思考，就已经完全被征服了。
世界上怎么会存在如此神一般的伟男子。
哪怕是泡利，此刻也张大了嘴巴。
上帝之鞭，遇到了真正的物理学上帝，也鞭不起来了。
只能被对方握在手中，当成装饰。
