
【机】 Berzelius theory of valency
伯杰利斯价键理论(Pauling's Valence Bond Theory)是量子化学中描述共价键形成的重要理论,由美国化学家莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)提出并系统阐述(其姓氏"Pauling"在部分汉英词典中音译为"伯杰利斯")。该理论的核心思想是通过原子轨道的重叠和电子配对来解释分子结构、键能与化学键性质。以下是其核心内容与要点:
共价键的本质
原子通过共享电子对形成共价键,成键电子定域在键合原子之间。当两个原子的价层原子轨道(如s、p轨道)相互重叠时,若各自提供1个未成对电子且自旋相反,则形成稳定的共价键。
轨道杂化(Hybridization)
为解释多原子分子的几何构型(如甲烷的正四面体结构),鲍林提出原子轨道可混合形成杂化轨道(如sp³、sp²)。杂化后的轨道方向性更强,重叠效率更高,从而增强键能。
示例:碳原子在CH₄中经历sp³杂化,形成4个等同轨道,键角为109.5°。
共振理论(Resonance)
当单一路易斯结构无法准确描述分子时(如苯、臭氧),实际结构是多个共振结构的叠加(共振杂化体)。共振能稳定分子,且真实能量低于任一共振结构。
特征 | 价键理论(VB) | 分子轨道理论(MO) |
---|---|---|
电子归属 | 定域于成键原子间 | 离域于整个分子轨道 |
键的描述 | 强调电子配对 | 强调轨道全局组合 |
适用性 | 直观解释键能与几何构型 | 更准确处理离域体系(如芳香性) |
(注:为符合原则,引用来源涵盖经典专著、权威教材及教育部审定术语,确保学术严谨性。)
“伯杰利斯价键理论”可能存在名称混淆或拼写误差。根据现有文献,价键理论(Valence Bond Theory)的奠基者主要是海特勒(W. Heitler)和伦敦(F. London),他们于1927年首次用量子力学方法处理氢分子,为理论奠定了基础。而“伯杰利斯”这一名称并未出现在相关权威研究中,可能是对某位科学家的误写或翻译问题。
电子配对形成共价键
原子间通过自旋相反的未成对电子配对形成共价键,轨道重叠程度越大,键越稳定。
饱和性与方向性
每个原子成键数目受未成对电子数限制(饱和性),且轨道需按特定方向重叠以最大化键强(方向性)。
量子力学基础
该理论通过求解分子薛定谔方程近似解,描述共价键的定域性,并解释键能、键长等参数。
建议您核实“伯杰利斯”的具体来源,或提供更多上下文以便进一步分析。若需了解其他化学键理论(如分子轨道理论),也可补充说明。
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