在固体物质中，价和电子在平面轨道上稳定运转，结构元间位置相对整齐固定，形成了稳定有序的固体架构；右图：在液态物质中，价和电子的运转轨道不在固定平面，物质的内聚力方向紊乱，不能形成连续架构，结构元之间如链如环挤在一起，不停运动
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化学键 一个世纪的迷茫(一)
(2011-10-06 10:06:28)
原子是如何连接成物质
金刚石硬、纯金软，钢铁有强度、能导电、能磁化、高温下能熔化……这些个特性是哪里来的？物物质是如何构成的？这是人们一直寻思的问题，也是当代科学应当回答的问题。有人会说，这些，我们早就知道了啊，我们在中学就学习了各种的化学键如：共价键、离子键、金属键。此外，在大学相关专业还讲授了不同物质中这三类键是几种键相互混搭、比例不同，称之为离子性比例；教科书还讲述了色散力、诱导力、取向力等各种不同的键力；这还不够，又讲述了σ键、π键、δ键……。
这些键理论貌似分类细致、面面俱到，实际上是胡说八道。因为所有键的构成理论与自然公理格格不入，而且在微观没有找到任何键的事实依据，我们先来看共价键。
现代教科书上说：“共价键是原子间通过共用电子对、发生电子云重叠而偶合成的化学键。”而美国学者Ira N.Levine在其著作《物理化学》中说到化学键言语审慎：“化学家发展了各种各样的经验概念来描述成键；共价键稳定性的物理原因是一个没有完全解决的问题”。所言“经验概念”就是没有事实依据，理智的学者完全没有国内教科书的牛气和无畏。
自然现象“异性电荷相吸、同种电荷相斥”，已被无数事实证明，已经形成公理。而共价键理论说，该键是原子共用的外电子对重叠而成。既然是同种电荷相斥，电子与电子在重叠时怎么不发生相斥、反而偶合？共价键如果是共用外电子时重叠而来，同种电荷相斥的公理何在？科学不能够违背逻辑、自相矛盾。出尔反尔怎能反应自然的真实？由此看来共价键理论是虚妄的，给科学带来一个世纪的迷茫。
离子键、金属键也不经推敲，谁也不会先自动失去电子，然后与对方去争夺、形成相互的吸引，大自然不会这么荒唐，也不会三种键之后又制作σ键、π键、δ键等七、八种键；在物质内制造四、五种键力，把事情搞得异常复杂，然而大自然崇尚简单。
那么，原子是如何连接成物质？
以上说到，异性电荷相吸、同种电荷相斥。物质内只有质子对电子的吸引力和同种电荷的斥力。金刚石硬、钢铁有强度，表明物质内有强大的内聚力，这些内力只能来源于构成物质的原子、来源于质子对电子的吸引力；离开了质子对电子的吸引力这个最基本的自然力，所有的化学键力全都没有依据，那些五花八门的化学键是一百年前的瞎猜，之后几十年就迷迷糊糊传承。
质子对电子的吸引力如何变换成物质的内力，还得要从核外电子的运转线路说起，大自然提示我们：物质的核外电子运动的线路、速率是规律的。可是，现有理论认为：核外电子在任何条件下，都是围绕着一个核心呈空间球形作无规则的运转——电子云，核外电子的规律运动是百年物理探讨禁区，面对物质有规律的结合，就只能编造“偶合”之类的荒唐键理论，使科研迷失方向。
自然事实是科学的本源，我们先来看看自然物质之原子的结合。
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，在化学作业中，方程式中的的氢气、氧气在也要写成
O2、H2 ；写成 O1 、H3 就错了，为什么？这是大自然在告诉我们，同种元素的原子总是两两紧密结合，成双成对的存在着。
只有价电子数是2的氦和外电子数是8
的惰性气体，化学性质很稳定，能单独存在。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。在化学实验中，较易发生的化学反应，一般都是使生成物的共有外电子数之和达到或趋近8
个（稳定状态）。在自然界，较稳定的化合物的价电子之和也是8或8的整数倍，如NaCl、CO2 、H2O。
自然事实告诉我们，除惰性气体以外，每个原子都不能单独存在。同种元素的原子总是两两结合，成双成对；不同元素则结合成价电子之和是8或8的整数倍的化合物。有鉴于此，我们再来看原子是怎样结合、如何形成稳定状态的。
电子的价和运转
质子对电子的吸引力是最基本的自然力，这个引力是没有边界的；原子核对电子的引力不会到了原子边缘嘎然而止，而是超出了原子、无限延伸，谁也没有理由把这种无限的作用力限制在一个原子范围内。
物质的所有的质子引力都向外延伸——于是吸引相邻原子不稳定的外层电子，形成了外电子（价电子）共享。导致了核外层价电子的运行线路是：在两个原子核的作用下，包围着两原子核及内层电子形成椭圆形的轨道高速运转。
我们把原子核及内层电子叫做核心，我们把价电子包围两个核心、促使两核心紧密结合的运转叫做价和运转，参入价和运转的电子叫做价和电子。即包围着两核心的价和电子由两原子共享，同时把两原子稳固地结合起来。
根据泡利不相容原理，每个电子轨道上只能有一对电子运转。原子间的价和运转也遵循泡利原理，每个价和电子轨道上只能有一对电子运转。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。结构元如同是原子的家庭，是构成物质的又一级基本单位。
除惰性气体以外，所有物质的原子都是两两结合成结构元，再由结构元构成大千的物质世界。
固体 结构元 液体
图
1-1
如（图1--1），中部：一对价和电子围绕两核心运转,形成结构元；左图：在固体物质中，价和电子在平面轨道上稳定运转，结构元间位置相对整齐固定，形成了稳定有序的固体架构；右图：在液态物质中，价和电子的运转轨道不在固定平面，物质的内聚力方向紊乱，不能形成连续架构，结构元之间如链如环挤在一起，不停运动。
从元素周期表中，我们可以看到原子的内层电子都是呈2、8等排列成稳定壳层，所以内层电子一般不会参入价和运转。
自然界有许多事物是在不同层次上的相似重复：原子结合成结构元；动物组成家庭；天体组合成共扼星系。
结构元把质子对电子的引力演化成两原子的结合、构成了物质的内聚力，这是原子构成各种物质基本内力的惟一来源，没有包围两原子的价和运转，原子间的结合是不可能的，电子云理论把电子的运转思维定势在单个原子之内，无能交代物质的内力，那些杂七杂八的化学键全是胡扯。
2011年重阳
参考文献：
1，晏成和：《物理新视点》，湖北人民出版社，2006。
2, IRA
N.LEVINE[美]:《物理化学》,李芝芬等译,北京大学出版社,1987。
3,
阎守胜:《固体物理基础》,北京大学出版社, 2000。
4，Ｃ．基泰尔
[美]:《固体物理导论》, 杨顺华等译,科学出版社,1986。
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