1900:游走在欧洲的物理学霸 第602节

  他从来不会敷衍任何一场演讲或者学术讲座。

  永远带着求知欲和对科学的敬畏,提出发人深省的问题。

  他在哪里,科学的曙光就照射到哪里。

  演讲台上,李奇维将众人的表情尽收眼底。

  他笑着说道:“看来没有人可以回答出这个问题了。”

  “相比中世纪的人,化学家可以制造更纯的氯化钠。”

  “但是两者并没有本质的区别。”

  “化学家只是在【用】这个层次,比前人掌握的更细致而已。”

  “我们知道了点石成金是不可能的,但是关于黄金为什么那么稳定,仍然是一无所知。”

  “我们有最先进的玻璃仪器,不再是以前那种简陋的炼丹炉。”

  “但是关于仪器内,物质之间到底发生了什么样的变化,它们是如何产生反应的,还是不清楚。”

  “就好像有一个黑匣子。”

  “把A放进去,就会出来B。”

  “但中间的过程是什么样的,大家都不知道。”

  “凡是做这种事情的人,其实都是炼金术士。”

  “现在的化学也不例外。”

  会场内安静的落针可闻,一种悲观的情绪弥漫开来。

  这时,泡利忽然高声问道:

  “布鲁斯教授,那你能解决这个问题吗?”

  “不然我们可不服你。”

  人群顿时一片哗然。

  所有人都看向泡利,心道这是哪里来的胖小子,这么有胆。

  索末菲尴尬地捂着脑袋,满脸无奈。

  那小子又开始嘴贱了。

  李奇维也没想到,有年轻人敢这么和自己说话。

  不过,他却非常开心。

  他看到太多毕恭毕敬的姿态了。

  “年轻人,我记住你了。”

  “会议结束后,你可以来找我。”

  众人一阵羡慕。

  海森堡则在旁边傻笑,他觉得泡利师兄好牛逼。

  “我当然可以。”

  “否则,我也不会说帮化学家摘掉炼金术士的帽子了。”

  “而解决之道,就在量子论中!”

  哗!

  人群震动!

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!

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