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!