(8.1.1)--共价键理论提出的历史背景.pdf

共价键理论提 出的历史背景 摘要 本文立足于科学发展的历史继承性，选取共价键理论作为历史断面，对该理论提出的历 史背景进行了知识的、社会的、时代的考察。 关键词 共价键 原子 电子 任何理论的产生都不是偶然的，总有一定的时代背景和 phryDavy)在伦敦皇家学会 ，贝采里乌斯在瑞典成功地用电 认识论根源，是人类科学认识发展到一定阶段的产物。诞生 流分离了许多化学物质。正是由于电现象的强大诱惑力为 于20世纪化学领域的共价键理论鲜明地标示着这种科学理 以实践探索为基础的理论的提出作好了准备。有两种思想 论的继承性，它是在化学家对原子、原子结构 的认识基础上 自然而然植入化学家的头脑中：其一，电流能将化合物分解 产生的。同时这一理论的提出也表征着它的提出者美国化 成基本的成分一 原子；其二，一组电池只有有化学变化时， 学家路易斯 (GilbertN．Lewis)所处的科学氛围和时代背景 才能产生它的电性 。必然的逻辑推论即是原子结合成化合 的特征。 物是与电有关的。这种思路将化学家的视线引向对原子电 1 19世纪有关原子结合的思想 行为的关注。 共价键理论的提出是 20世纪初，它所要解决的是有关 在这些化学家中，贝采里乌斯是最杰出的一位。他将丰 原子如何结合成分子的问题，这就要求在它提出之前，化学 富的直观和深邃的思考结合起来，力求对各种纷繁复杂的原 家必须对原子及其结构有所认识。追根溯源，共价键理论的 子结合赋予一种统一的理论体系，于 1819年提 出了独立于 渊源可以从 l9世纪有关原子结合的思想谈起。 戴维的电化学理论一电化二元论。贝采里乌斯设想每一个 当l9世纪初 ，道尔顿(JohnDolton)创立科学的原子学说 原子都由一个或多个电极组成，正负电荷位于像磁极一样相 之后，化学找到了进一步发展的基石 ，围绕原子 ，化学家开始 反的部位。由于每个原子所含的正负电量不相等，因而分别 了相关的研究工作。起先，化学家的 目光聚焦于测定原子 呈现出正电性或负电性。每个原子的电性可由化合物电解 量，搞清物质的组成，陆续分析了两千种化合物的组成，测定 时该元素在阴极或阳极析出来确定。一般而言，金属趋向于 了几十种元素的原子量。对原子和原子量的认识促使 自然 带正电荷 ，非金属趋向于带负电荷。化学反应就是由那些 占 哲学家、化学家和物理学家逐渐确立了所有的物质都是由原 优势的异号电极的吸引而发生的。 子组成的观念 ，认为一种物质至少含有一种元素的一种原 作为原子学说之后的又一大系统化的化学理论，电化二 子；由两种或多种不同元素组成的物质叫化合物。随着这些 元论一经产生 ，便在化学界引起了巨大反响，立即得到化学 研究的展开和深入 ，越来越多的化学家开始思考，为什么原 家的认可，其中的原因在于它不仅给当时的化学带来了一套 子之问能结合成分子?为什么有些原子之间结合得牢固，而 秩序和系统，廓清 了存在于化学家心中的各种疑难，而且它 有些原子之间结合得不牢固?也就是说，原子之间是如何结 能较好地解释 当时几乎全部已知的无机化合物的组成、原因 合的?这些问题的提出表明化学家的研究视角已开始从对 及其方法。虽然后来 的理论发展证明了贝采里乌斯 的电化 原子本身的描述转向对原子之间相互关系的描述，贝采里乌 二元论是一种错误理论，但是它在探索原子之间是如何结合 斯(jo．sJacobBemlius)在所写的 《化学教科书》中揭示了这 的方向上是对的。它首次从化学以外的因素来考虑原子结 种转向，指出：“我们周围的大自然和构成它的一环的我们 自 合的原因，将化学现象与电现象联系起来，指出了原子之间 己都是由某些基本物质或元素构成的。我们是把对这些元 结合的电的本性 ，