化学键的原子物理学本质是什么？ 第1页

提醒一下：“化学键”是化学家在不了解量子力学的时代对化学分子进行的猜测。古希腊时期，哲学家认为物质是由某种“小钩子”链接形成的。十九世纪时，化学家沿用了这个古希腊哲学，用“化学键”称呼把分子中的原子连接在一起的驱动力（driving force）。

量子力学的出现，让科学家们得以对分子的电子结构进行计算和测量（用光电子能谱可以测量分子的电子结构）。实验结果表明，分子中的电子既有一定的定域性，也有一定的离域性。于是科学家就借用了“化学键”这一古老概念，针对对定域性进行解释。而离域性没有古代的已有概念，就被解释为“ 键”等等。

实际上，对于氢分子的计算，如果用较为精密的价键理论做计算，采用 做基函数，就会发现氢分子的计算结果中包含有“ 轨道”成分，好像是形成了“ 杂化轨道”，跟传统的“氢原子靠 轨道成键，形成了一根 键”完全不同，无法按化学键思路进行解释了。

这里边还需要强调一点：化学键起源于纯量子力学效应：交换。交换相互作用起源于泡利不相容原理。根据量子力学计算会发现，对于氢分子，静电相互作用仅占键能的1/4不到，而交换相互作用占1/2左右。另外的部分来自于电子之间的关联。