返回
朗读
暂停
+书签

视觉:
关灯
护眼
字体:
声音:
男声
女声
金风
玉露
学生
大叔
司仪
学者
素人
女主播
评书
语速:
1x
2x
3x
4x
5x

上一页 书架管理 下一页
7 共振
就越开。比如说氟——对电子吸引力最大的一种元素——就在标尺的尽头。锂则在另一头。这两种元素形成的化合物,氟化锂的化学键几乎是百分之百的离子键。碘在鲍林的标尺上处于中游的位置,因此碘化锂的化学键具有较强的共价性。在比较了一些这样的元素对后,就能够定出一种相对的特性,他称之为电负性,并给不同的元素赋予不同的值。反过来,这些值又可以用来为许多分子预测化学键的类型和强度,包括那些尚没有获得实验数据的分子。在麻省理工学院讲课期间,他把这一思想写成了一篇论文,成为“化学键的本质”系列中的又一力作。完成之后没过几天,他匆匆登上返回帕萨迪纳的火车,在5月30日赶到家中。第二天,他的女儿琳达·海伦就出世了。

    鲍林的电负性标尺是他提出的理论基础最不扎实然而却最具影响力的思想之一。它与严密的量子力学距离甚远,但是很容易被化学家所理解。他们觉得用它来解决实际问题非常实用。在他的表格中比较两个元素的电负性,即使对波函数一窍不通的研究人员也可以大致地预测元素之间化学键的性质。这一标尺很快地得到了推广和运用。鲍林将经验数据与量子力学的思想融会贯通、互相匹配的做法充满了想象力,但是却相当危险。每朝前迈一步,他都要新增加几个假设,离已被接受的理论的坚实地基就越远。多年以后,批评家会对他这一方法的合理性进行猛烈的抨击,使他难以招架,不过现在他做的每一件事情都非常成功。

    不过,也有美中不足的地方。鲍林作了一个大胆的假设,认为氟的电负性非常高,甚至可以和氙这样的惰性气体形成化合物。任何一种情性气体都被认为是不会发生化学反应的,创造一种氙的化合物可以说是创造了历史。需要用实验来证明他的预测。纯氙非常罕见,不过鲍林设法从一位同事那里拿到了一些交给尤斯特。尤斯特在整个1933年的夏天都在寻找鲍林预测的化合物,但是一无所获——这一失败让鲍林感到颇有些疑惑和难堪。我们不能确定尤斯特没能找到鲍林寻找的化合物的原因。然而30年之后,另一个研究小组合成了鲍林预测的氙化合物,轰动了全球。

    鲍林运用他的共振思想解决了有机化学中一个最古老的问题,从而使这种理论威名远扬了。

    苯一直是一个谜。它含有6个碳原子和6个氢原子,但是苯分子的结构一直令人难以琢磨。在1932年和1933年之交的冬天,鲍林和他的学生乔治·韦兰德着手以共振的概念来解决这一问题。到了春天,他们完成了一篇论文,也就是鲍林化学键论文系列的第五篇文章,其中苯被描述为在5种极端结构或“典型”结构中共振的情况。鲍林写道:“这一分子可以看作是单个分子性质的一种平均。”鲍林和韦兰德的方法看来很能说明问题:根据他们共振结构计算出来的值,与已知的分子结构、活性和稳定性相当吻合。接着,他们把这一方法推广到其他的芳香族分子如萘(不少于42个典型结构)和不合碳化氢的原子团中。

    鲍林关于苯分子结构的论文标志着他进入有机化学的重要一步。他许多后续的工作都是关于有机分子的,而乔治·韦兰德更是将其作为自己科学生命的核心,并在1944年出版了一本颇有影响的教材《共振理论及其在有机化学中的应用》。韦兰德把这本书献给“我最初的和最大的灵感源泉”,莱纳斯·鲍林。

    共振这一强大的思想犹如怒放的鲜花。鲍林在1933年与博士后杰克·谢尔曼合作撰写了化学键本质论文系列的最后两篇,将这一思想扩展到了更多的化学疑案上,如传统的单键、双键和三键的变异。这一工作也具有独创性。鲍林证明,分子化学键并不一定是整数个,可以采取一种中间的形式。在此,他又一次将自己日益丰富的有关化学键长度和强度的知识与共振稳定性的思想结合了
上一页 书架管理 下一页

首页 >20世纪的科学怪杰鲍林简介 >20世纪的科学怪杰鲍林目录 > 7 共振