Saturday, January 5, 2013

phy01 chem01 原子共享电子运转构成了原子家庭——结构元,然后构成世上万物:原子核对电子的引力不会到原子边缘戛然而止,而是会无限延伸(引力与距离的平方成反比),

核外电子的运动与物质结构

两原子共享电子运转构成了原子家庭——结构元,然后构成世上万物
摘要:原子核对电子的引力会延伸到原子之外,相邻原子相互吸引对方的外层电子,形成了价电子共享,形成了结构元,构成了原子之间相互联接的力。
关键词: 价和运转 价和电子 结构元 价和力

[事实] 自然物质是由原子构成,原子之间如何相互联接?是人们竭力探索的问题。在常温下,在我们周围的大气里,氢、氧、氮气等同种元素的原子,它们总是两两紧密结合成分子存在着,它们为什么不是单个原子出现?在化学作业中,方程式中的氢气、氧气也要配平,写成 O2、 H2 ;写成 O1 、 H3 就错了,为什么?
我们再来看看元素周期表,惰性元素的性质十分稳定。这是大自然告诉我们:核外电子数达到8个就达到稳定状态,而核外电子数不是8个的就是非稳定状态。非稳定状态的原子不能独立存在,而是同类原子相互结合形成分子,或是不同类的原子相互结合达到稳定状态(价电子之和是8个或8的整数倍)。

[分析] 我们知道,原子核(质子)带正电荷,对带有负电荷的电子有强烈的吸引力原子核对电子的引力不会到原子边缘戛然而止而是会无限延伸(引力与距离的平方成反比),这样,除惰性气体外,所有原子都有能力吸引附近原子最外层不稳定的价电子,相邻原子相互吸引对方不稳定的外层电子,形成了价电子共享。
受到泡利不相容原理的限制,这种相互吸引不会造成混乱,而是遵循泡利原理,每个电子轨道上只能有一对电子稳定运转。共享的一对价电子在两个原子核的共同作用下,围绕着两原子核心呈椭圆形的轨道高速运转,形成密结合的分子。
原子间这样成双成对地结合,继而构成物质,如同我们人类两两结合成家庭,继而构成社会。我们把原子间两两结合构成的原子家庭叫做结构元。原子就是先结合成结构元,然后才构成物质,这就是大自然的启示。见图3-1中。

http://www.20xk.com/ [20学科网] 固体 结构元 液体
图 3-1
物质在温度较高的气态尚且如此,那么在温度较低的液态和固态,物质的内聚力更大,原子间结合得更紧密,原子间的成双成对的结合不会分开,必定是保持在液体或固体之中。
[结论] 原子核对电子的引力不会到原子边缘戛然而止,相邻原子相互吸引对方的外层电子,形成了价电子共享,由此把原子核对电子的引力形成了引申,构成了原子之间相互联接的力。
我们把原子核及其稳定的内层电子叫做核心,原子最外层的价电子的运动线路是围绕两个核心,同时受两个核心控制(共享),我们把同时围绕两个核心、促使两核心稳定结合在一起的价电子运转叫做价和运转,参入价和运转的价电子叫做价和电子。每个价和电子轨道上只有一对电子运转,我们把一对价和电子围绕两个核心运转所结合成的整体叫做结构元。正是这种稳定的价和运转把原子连接起来,构成了物质,
这样,通过价和运转,把原子核对电子的引力——库仑力部分引申成了两原子之间的结合力,在这种结合力的作用下,结构元内的两核心结合十分紧密,我们把结构元内使两原子之间这样形成的结合力叫做价和力
价和力是促使两原子结合在一起形成结构元的主要内力,价和力与价和电子运转速度的平方成正比,与运转半径成反比,价和电子的速率越高、两核心的半径之和越小,价和力就越大,原子之间结合得越紧密。
动能是与速度的平方成正比,价和电子运转的动能也就构成了结构元内两原子之间的结合能。
结构元是构成物质的又一级基本单位,除惰性气体以外所有物质的原子都吸引邻近原子最外层不稳定的价电子。相邻原子相互吸引对方不稳定的外层电子,形成了价电子共享,结合成结构元,再由结构元构成大千世界的各种物质。

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