第431章量子论引入化学！核外电子排布规律

第431章量子论引入化学！核外电子排布规律！布鲁斯教授是化学界的神！

自李奇维划分经典物理学和现代物理学后，物理学的发展更加璀璨。

现代物理学的成果，甚至而且还辐射到其它学科。

化学就是被影响最深的领域。

劳厄利用晶体证明x射线是电磁波后，引发了化学领域的晶体研究狂潮。

化学家们利用x射线，可以计算出晶体的结构参数，深入理解晶体的各种性质。

索迪研究放射性，提出同位素的概念。

接着，阿斯顿发明质谱仪，让化学家们可以轻松地分离同位素，对于元素的理解加深。

李奇维的质子-中子模型虽然还未验证，但却可以完美解释元素周期表的排列规律。

至此，化学家们对于元素的理解达到了巅峰。

而今天，化学的终极秘密，元素为何性质各不相同，也即将被解决！

一旦成功，那化学会进入一个全新的发展阶段。

它代表人类可以从理论上，认识世界万物的组成和规律。

为何有的元素活泼，有的元素稳定。

在场的化学家们已然热血沸腾了！

至于物理学家们，兴奋程度也是不遑多让。

因为这代表物理学的又一巨大突破。

物理的单个理论，甚至能决定化学的生死。

而化学又对生物学、医学有着举足轻重的影响。

换言之，今天的内容，必然会对整个科学界产生深远的影响。

这是多么伟大的事情啊。

在场的物理大佬们感觉到与有荣焉。

此刻，所有人都望向演讲台上的那道身影。

“布鲁斯教授，今天要成为元素之父了。”

在众人的期待下，李奇维开口了。

“我们知道，根据玻尔-李模型，现在的原子结构中，一共有三个量子数。”

“分别是轨道数量量子数n，轨道形状量子数l，轨道方向量子数m。”

“它们分别决定了电子轨道的大小、形状和方向。”

“所以，原子模型就成为一個三维壳层结构。”

“电子就在一层一层的壳层中绕着原子核运行。”

“那么第一个问题就来了：每一层能容纳多少个电子呢？”

“即原子在核外的排布是什么样的？”

“这里，我提出一个理论。”

“每一层的电子数量，取决于这一层有多少个电子轨道，也就是多少个能级。”

“当n=1时，这是第一层壳层。”

“此时的l和m只能取值为0。”

“因为l的取值范围是（0、n-1），m的取值范围是（-l、l）。”

“所以，第一层壳层只有一个能级（1、0、0）。”

“以此类推：”

“第二壳层有四个能级，分别是（2、0、0）、（2、1、0）、（2、1、1）、（2、1、﹣1）。”

“第三壳层有9个能级，第四壳层有16个能级.”

“如图所示，那么电子在这些壳层中的排列方式就是这样的：”

“第一壳层有2个电子，第二壳层有8个电子，第三壳层有18个电子，第四壳层有32个电子。”

“可以看到，每一个壳层的电子数量和该壳层的能级数量是2倍的关系。”

“由这些数字构成的壳层都是闭合的电子壳层，只有这些闭合壳层外的电子才能参与化学反应。”

“什么意思呢？举个例子。”

“我们来看元素周期表中的惰性气体一栏。”

“氦、氖、氩、氪、氙、氡。”

“这些元素是已故的瑞利勋爵和拉姆齐教授，共同发现的伟大成果。”

“在元素周期表中，它们的原子序数分别是2、10、18、36、54、86。”