化学键的本质

《化学键的本质》被认为是化学史上极为重要的著作之一，被誉为“化学圣经”。作者鲍林将量子力学的思想和方法用于分析化学问题，以直观的语言对概念进行阐述，即便未受过量子力学训练的人亦可利用直观图像进行理解。本书不但将化学中的各分支学科统一起来，而且将化学与物理学和数学勾连起来，给化学学科带来了深刻的变化，影响深远。 本书初版于1938年，1940年即出第二版，1960年第三版。本中译本是根据第三版翻译得来，由卢嘉锡、黄耀曾、曾广植、陈元柱等著名化学家译校，强大的译者团队是中译本准确性的保证。 本书红皮经典版增加了中国社会科学院金吾伦研究员和清华大学向义和教授的两篇导读，同时编配了16页彩色插图和30多张黑白大图，生动展现了双料诺奖得主鲍林的精彩人生及其留下的宝贵学术遗产。

【美国】莱纳斯·鲍林 ---------------------------- 莱纳斯·鲍林(Linus Carl Pauling，1901—1994)，美国著名化学家，量子化学和结构生物学的先驱，被誉为20世纪对化学科学影响最大的人。1954年因在化学键方面的工作成就获得诺贝尔化学奖， 1962年因积极反对美国在大气层中进行核试验的行动获得诺贝尔和平奖，成为历史上除了居里夫人之外，两次获得诺贝尔奖不同奖项的著名科学家。 卢嘉锡 ---------------------------- 卢嘉锡，物理化学家，中国科学院院士。卢嘉锡工作涉及物理化学、结构化学、核化学和材料科学等多种学科领域。在结构化学研究工作中有杰出贡献，曾提出固氮酶活性中心的结构模型，从事结构与性能的关系研究等，对中国原子簇化学的发展起了重要推动作用 黄耀曾 ---------------------------- 黄耀曾，有机化学家，中国科学院院士。中国有机微量分析方法的创始人，中国有机氟化学的先驱者之一，中国金属有机化学的开拓者。 曾广植 ---------------------------- 曾广植，先后毕业于美国马里兰大学和俄亥俄州立大学,获化学硕士学位，1957年回国后任中国科学院上海有机化学研究所研究员，致力于有机反应机理研究，是我国味道化学理论的创始人。 陈元柱 ---------------------------- 陈元柱，中国科学院福建物质结构研究所研究员。执著探索天然产物晶体的结构，发表了40余篇论文，测定了20几个单晶结构。

1-1 价键理论的发展 分子结构的研究原是由化学家进行的,当时所用的方法例如研究物质的化学组成、异构物的存在、物质所参与的反应的性质等基本上还算是化学方法。通过这些化学事实的分析,弗兰克兰(Frankland)、凯库勒(Kekulé)、库珀(Couper)和布特列洛夫(Butlerov)[1]等人在一个世纪前提出了价键的理论,并写出了最初的分子结构式;接着,范特霍夫(J.van？？t Hoff)和勒贝尔(J.le Bel)[2]提出了关于碳原子的4个价键朝着正四面体顶点取向的假设,从而建立了古典有机立体化学的公认形式;维尔纳(Werner)[3]又在此基础上发展了无机络合物的立体化学理论。 现代结构化学有别于古典结构化学,因为它给分子和晶体的结构提供了足够细致的描述。通过各种物理方法(包括应用X射线衍射方法来研究晶体结构和电子衍射来研究分子结构;电和磁偶极矩的测定;带光谱、联合散射光谱、微波谱和核磁共振波谱的解释,以及熵值的测定等方法)的应用,曾积累了大量有关分子和晶体中的原子构型,有的甚至是它们的电子结构等方面的知识,因而现在要讨论化学键以及原子价,除了需要考虑化学事实以外,还必须把这些新的知识考虑进去。 在19世纪中,就用在两个化学元素的符号之间划一短线来表示价键,它虽能扼要地概括了许多化学事实,但对于分子结构却只有定性的意义。至于键的本质则是一无所知的。电子发现以后,曾经有过许多的努力来发展化学键的电子理论,而由路易斯(G.N.Lewis)总括其成。他在1916年发表的论文[4]奠定了现代价键电子理论的基础;这篇论文不仅论述了通过满填电子稳定壳层的实现来形成离子的过程,[5]还提出了通过两个原子间两个电子的共享形成现在所谓的共价键[6]的概念。路易斯还进一步强调必须重视未共享电子和共享电子的配对现象,以及在较轻的原子中八电子组(不管是共享的或未共享的)的稳定性。这些概念随后又由许多人进一步予以发展;其中朗缪尔(I.Langmuir)[7]的工作,在表明应用新观念能广泛地把各种化学事实加以概括和阐明这样一个情况,特别有意义。本书中所要详加陈述的理论,有许多要点是在朗缪尔和其他一些科学工作者在1916年以后十年间所发表的论文或路易斯在1923年所著的《价键以及原子和分子的结构》一书中便已露出苗头的。 这里值得指出,在所有这些早期的研究工作中,除了一些建议已纳入现代理论之外,还有许多其他想法却已被扬弃。应该说,把价键的电子理论修整成现在的精确形式,几乎全部得力于量子力学理论的发展,它不仅提供了简单分子性质的计算方法,使我们能对两个原子之间形成共价键的现象给予完全的解释,并清除了在估计出共价键存在的可能性以后的数十年间一直笼罩着它的神秘感,而且把一个新的概念即共振概念,引进了化学理论,这个概念尽管在化学的应用中不是完全没有意料到的,可是肯定从来没有这么明确地认识和理解过。 在本章的下列各节中,在初步地介绍化学键的类型以后,即着手讨论共振的概念以及单电子键和电子对键的本质。

弁言 / i 导读（一） / 1 导读（二） / 13 第三版序 / 1 第二版序 / 2 第一版序 / 3 第一章 共振和化学键 / 1 第二章 原子的电子结构和形成共价键的形式规则 / 21 第三章 共价键的部分离子性和原子的相对电负性/ 51 第四章 定向的共价键;键的强度和键角 / 87 第五章 络合键轨道;键型的磁性判据 / 119 第六章 分子在几个价键结构间的共振 / 153 第七章 原子间距离及其与分子和晶体结构的关系 / 183 第八章 分子中共振的类型 / 221 第九章 含有部分双键性的化学键的分子和络离子的结构 / 257 第十章 单电子键和三电子键；缺电子物质 / 283 第十一章 金属键 / 327 第十二章 氢键 / 375 第十三章 离子的大小与离子晶体的结构 / 421 第十四章 关于共振及其在化学上的意义的总结 / 471 附录Ⅰ 物理常量的数值 / 479 附录Ⅱ 玻尔原子 / 481 附录Ⅲ 类氢轨道 / 483 附录Ⅳ 为泡利不相容原理所允许的原子的罗素桑德斯状态 / 486 附录V 共振能 / 494 附录Ⅵ 价键结构的波函数 / 497 附录Ⅶ 分子光谱 / 499 附录Ⅷ 玻尔兹曼分配定律 / 505 附录Ⅸ 原子、离子和分子的电极化率和偶极矩 / 507 附录Ⅹ 物质的磁性 / 511 附录Ⅺ 氢卤酸的强度 / 517 附录Ⅻ 键能和键离解能 / 520 译名对照表 / 522