2015年的类似问题下面还有物理专业的答主知道化学键不只有电磁相互作用……物理优秀答主流失果然严重。这个问题能写很长的小论文,我物理水平有限,就讲些基础概念吧。
师范学校和化竞老师都爱用的北师大版/三师范版的《无机化学》第四版绪论里有一段可能矫枉过正的论述:
比原子高一个层次的化学物质是原子以强相互作用力(通称化学键)相互结合形成的原子聚集体。
声明:这句是教材上的原话,我不支持这个观点,如果要杠请找北师大吴教授。
虽然三师范的《无机化学》教材是这么定调的,但没几个化学老师会这么讲,因为有点莫名其妙,不过这里还是简单解释一下。
有朋友提到“电子桥”的概念,这个说法来自鲍林。其实鲍林的原话是“两个电子这核之间共振的结果,这种现象贡献出总能量的80%”。这个不是什么量子力学下的电磁作用,之前的回答里讲过鲍林描述的共振概念现在被“交换作用”代替了。站的角度高一些就会看到类似“电磁作用是交换光子产生的力”这种说法(这不是通常讲的光子,而是虚光子),所以三师范教材敢这么写正因为鲍林的年代就知道“共价化学键主要是交换电子产生的力”了。
当然,上面这个说法很玄幻,前面也说了我不认同这个解释。现在看来化学键是费米子性质和多种电磁相互作用的结果,就是开头引用的问题里高赞回答的说法。
这个说法比较流行,一般教材里指出成键后电磁势能是增加的,正如题主问的“成键电子对中,电子是相斥”,不过还是能形成化学键。
通过分析最简单的化学键H₂⁺中的键(用椭圆坐标可以求解固定键长的模型),我们会发现共价键来源于费米子动能在成键前后的减小,而体系的势能是增加的,动能和势能的加和可导出最优化的键距。
有化学教育的书里总结过。离子键确实是以电磁力为主的,而由此催生出的贝采利乌斯的“电化学二元论”统治了化学理论几十年,导致化学家一度认为相同原子组成的分子不存在,阿伏伽德罗理论推广后又发生了“唯能论”和“原子论”的大战。而之后形成的量子力学数学要求很高,难以理解,很多说法应运而生。
总之,化学键不是只有电磁相互作用的。
提到的书(只是放一下真的很贵)。
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另一个答主能把“费米子动能在成键前后的减小”理解成“动能竟然是负的”也是不容易啊……这幅图是成键前后的减少。
H₂⁺那图这么画的多了[1]。
上次讨论热力学遇到一位认为我引文献上“数值不确定”暗示“物理量不存在”然后和我对线二十多条的,这次遇到认为前后差值等于负值的,怪不得那么多答主要离开。
我觉得大家都散了算了。
提问者号称专业的,看看人家多少视频专栏和回答。
这个提问不过是人家明知故问而已,你认真回答了弄不好还转手就被这“专业人士”拿去当作自己的东西了。
标准答案是:你就不该让孩子带去。