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论化学键的本质
摘要:所有分子、所有晶体和非晶态物质都是由原子或离子通过原子
或离子磁矩结合而成的,所谓化学键本质上就是相邻原子或离子磁矩
之间的相互作用
关键词:化学键、原子磁矩、离子磁矩
在《论电子相互作用力的物理机制》[1]一文中,笔者根据原子的
原子核与每个电子之间的相互作用都分别满足库仑定律这一事实得
出了“所有电子的自旋方向都保持与原子核的自旋方向相同,而且所
有电子与原子核都处在同一个平面”的结论。由此可知,如果原子或
离子只有一个轨道电子,那么轨道电子相对原子核以太的运动可产生
强的磁场。如果原子或离子有多个轨道电子,那么当所有轨道电子都
沿着同一方向绕原子核运动时原子或离子就会具有极强的磁矩;当所
有电子在各自不同的轨道上运动而且运动方向不都一致时,那么原子
或离子的磁场就会比较弱。所以,不同的原子或离子其磁矩的大小是
很不相同的。这应当就是为什么不同的材料的强度差别非常大的主要
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原因。因为原子或离子磁矩越大则原子或离子之间的结合力就越大
(也就是所谓化学键越强),由原子或离子结合而成的材料的强度也
就越大。当然,由于三角形稳定性的原因,由同样的原子或离子组成
的不同几何结构的晶体,其强度也会很不相同。
在《利用巴克球模拟万有引力起因的实验》[2]一文中,笔者指出
“如果我们将巴克球比作原子,那么巴克球的磁矩就相当于原子的磁
矩,巴克球彼此之间的结合力就相当于物质原子之间的化学键”。接
下来作者利用巴克球组成了石墨烯的结构如下照片(图1 及图2 )所
示。
图1
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图2
图3. 石墨烯HRTEM 的单原子像图片
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图4. 现在学术界普遍认为的石墨烯的结构图
比较图2 和图3 可见二者是非常相似的,由此可知石墨烯的结构
并不是现在学术界普遍认为的如图4 所示的六边形结构(由图3 可见
在由六个原子组成的六边形的中间还有一个原子),而是图 2 所示的
三角形结构。石墨烯的结构可以作为化学键就是相邻原子或离子磁矩
之间的相互作用的一个证据。
综合上面的这些工作,作者推测所有分子、所有晶体和非晶态物
质都是原子或离子通过原子或离子磁矩结合而成的,或者说化学键是
不存在的。所谓化学键本质上就是原子或离子磁矩之间的相互作用。
比如说金属材料就是构成金属的离子(失去一个或几个轨道电子的但
仍然带有轨道电子的原子)通过离子磁矩结合而成的,所谓金属键本
质上就是离子磁矩之间的相互作用。作者认为通过巴克球应当可以模
拟结合出所有不同的分子及晶体结构。
不同原子或离子之所以可以结合出不同的分子和晶体,是原子或
离子磁矩及尺寸大小不同的原因。这个结论可以通过采用不同磁性强
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