《无机化学 Chemical Theory》课程教学资源（书籍文献）化学键的本质（鲍林）

化学键的本质美儿脆林乐上开学美茶出版

化学键的本质分子和品体的粘构（現代粘构化学导）美豫计著户嘉锅黄耀鲁广望陈无注等喜校上海科学技术出版社

内容提要本·仍着章明化享绪购理论中的共振论观点。通过分子构型的“班态结沟”直观模型和各个键的部分离子性等的比较分折，来认识分子意，最伙的结和性质以总化学携的本质，本书可供有关之学工作者及高待院权关专业生参考。+THENATUREOF THECEIEICALBONDand the Struciure ot Moleculeg and CryslalsLinus PaulingCornellUnivergityPrc,1960化学键的本质兼念分子和晶体的结构（现代结构化学导论）卢嘉锡黄槿曾曾广道陈元柱等泽校上海科学技术出版社出版（上海瑞金二路450号）学专屋上海发行所发行江苏场中印刷厂印刷#★850×11561/32张20.25学激533,0001966年2月第1版1981年5月第2次印购数：2,201-7,900统·书号：18119·693定价：（科四）2.25元

中本序美国精构化学学者LinusPauiing教授的“化学的本质，暴分子和晶体的粘构：现現代籍构化学导”（TheNatiureoftheChemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: An?Introduction to Modern Structural Chemistry)-$,初版于1938年，是他在1987～1938学年度秋季应Cornell大学的邀请到校化学系担任GeorgeFisherBaker客座讲学教授讲授籍构化学时的讲稿，并加以整理租补充而成，相隔不过两年，1940年即出第二版，1960年叉出第三版（这次中牌本就是根据这一版翻澤的），可以看出这本书是受到化学界的重观和欢迎的。作者根据他自已在精构化学和量子力学方面的丰富研究翘龄和学术成就，在本书里着重闻明化学构理中的共振观点，介了原子电瓷性标度、原子轨道函数的杂化、共价键的方向性、键长与原子华惩，金属键等概念，这些概念部分是由他帮助巩固和发展的，部分是他創造性地建立起来的。应用这些概念来时分子和晶体的粘构，已为现代化学工作者和其他有关者提供了現代精构化学的一一些基本知截和多方面例证。从这方面来衡量，应慈说这本书做出了一定献，值得有关科学工作者酸和参考。化学键的概念是化学工作者在总秸近百年来化学經驗的基础上建文和发展起来的。他从系統地研究化学物质的热打学性质和其他物理化学性质以及它彻的化学皮应和动力学性质的群计多多工作中总结出单键、双键，参键等精构要素的概念以及整系列的精构化学规律。現代构化学实曦方法以及动力学、热力学实殿方法的发服，交在这个基础上提供了多貴的餐料，把这些概念和规律巩固和丰起来。不过在化学精构理谕逐步形成的同时，却交发現了越来越多的“例外”物质和“反常”現象，有的如苯表现

ii中葬本序出“额外“的稳定性；有的如三氣化硼能够稳定地存在三氢化翻享则仅能以双聚分子的形式存在；有的如金属和合金以及它們的氢化物，翻化物，最化物，冤化物等创完全“破环”了辫典化学构班輪的规律。这些“例外”物质具有一个非常突出的共同特点，那就是它们都不能用单一的翘典价键籍构式来那以描，为了认識化学键的本质和厨明这此道切需要解决的精构理證間题，Pauling用了eisenberg在研究氨原子（最簡单的多电子原子）周题时对量子力学交换积分所給予的共振解，用了Heitlor和London在研究氢分子（最簡单的多电子分子）调题时从单电子4波函数綫性变分法所得到的近似解法，因而能够利用电子在键联原子核間的交换（邮“电子共报）来闻明电子在化学键生成过程中的具体成键作用，利用键在若于价键籍构之間的“共振”来解共颠现象和新粘构类型等调題。这个“一以量之”的理，特别是在它借用了量子力学理的吸引下，的确具有非常广泛和相当持久的导召力。可以設，共振在化学结构理（特别是有机化学籍构理输）中上据了二三十年的治地位；Paulig及其学派在粘构化学和其他有关方面的實献，获得了全世界化学工作者的很高部价，双是不能完全和他的共振观点分得开的。应背定地設，这些不会是完全偶然的。通过“共援构”的道观模型和例如分子构型，部分离子性等性质的比较分析，来认識分子和晶体的籍构和性质以及化学键的本质，共振會翘起着计多有签的作用。誠如他自已所强調指出的，“与其他方法（如分子轨道两数法）相比较，应用共来那些用单一个价键秸构还不可能描迹好的分子，它的最大优点是它使用了化学工作者所熟悉的籍构要案”。我们基至可以这样設，这个要在化学精构理中保留直观秸构要案概念的基本意图还应該算是相当正确的，这样的研究方法也是一条切实可行的途。这里还值得指出，Paning非常重观化学实贱，善于朵用多面阐攻的方式来翘和推进实研究，又善于应用翘龄公式的方法来分析和总籍实殿精果.而且富有敏镜的直观想象力，因而这个“主要是一个化学理翁（-个整学说，大部分是根

.i中酬本房据化学瘤懿的果推翰出来的的开振繪在他的手单.成为非够得心应手的法宝，的确把化学猜构理在原有的翘典理确基础上描进了一大步。可是我不能不明确指出，“电子交换不可能在共振者所設想的要它对价键的生成发生决定性作用的情无下保持“交换“的具体物理意义，因此“电子共振”和“价键粘构共振不可能具有客观其实性，而且更基本的是它又不可能和价键的生成、分子和晶体的实际粘构有任何因果关系。从这个角度来君，苏联化学界在：1949～1951年間对共振谕和共摄概念所铪予的批判是正确的。但是价键的生成决定于两个或两个以上原子之間电子云分布所形成的定了位的“电子桥”，因而任何朝着那些化学活性较大、化学合需要加强的区城加强电子云重送程度的安排，都将能予这些相应的化学键以更逼真的描迹。我们认为这是量子力学变分法原理的基本精神和主要内容，也是化学糙构理论的一一个合理的发展阶段。就那些把两个原子联籍起来的双中心键来说，它们的性质和籍构规律是巴翘被相当熟悉地掌撑了的。因此，只含双中心键的分子和晶体，用經典秸构理来处理，用通常价键秸构来描迹，一般是足够好了。如果需要深入一步探原子間的間接影响的话，显然可以进一步考患邻間的相互作用和相互影响。就那些把三个或三个以上原子联粘起来的多中心键来證，我們对它們的性质和构规律还是了解得极其有限的，情况实际上也复杂了一些。因此，含有这类多中心键的分子和晶体，用經典秸构理来处理，用通常价键结构来描迹，显然是不可能完全满意的。在探的这些新的构类型的初期，想尽办法用双中心键的性质和秸构规律来了解这样客观地存在的多中心键，当然是完全可以理解的。那么説价键黏构在共振也好，設双中心价键离了位也好，实质上都逃不了这种形式或那种形式的振概念。可是这条路着来是走不通的。我們不能不在包有的双中心键概念的基础上引伸出多中心疑的概念来。在这样的时候，我们仍有必要应用双中心键的性质和籍构规律来探多中心键的性质和精构规律，其中一条途經便是在所

iv中澤本序翻“共振条件”的指导和限制下利用“共振价键籍构”来建立初步的道观模型，引用双中心键的有关性质和结构想律来进行定性的或者甚至是定量的比较分析，这样也就将为更确切地分清原子間的道接影晰和間按影响創造条件。从这个角度来看，我們认为这是化学黏构理輪的一个合理的发腰阶段，也正是毛主席所教导的“实践，认識、再实践、再认識“的几个新的循环性回合。共振论所以能够在秸构理和化学科学中起过相当多、相当好的作用，Pauling教授的这一本射论化学键本质的论著所以能够受到化学界的重魂和欢迎，我們认为是认发展过程中的必然粘果。学习是为着更好的继承，因此必须做好批判继承的工作。我彻悬初地要求者何认清这个“化学理歸、翘学設”的量子力学理外衣以及隐藏在这里面的理鳍，带着批判的眼光来学习这本书，不要停留在画共振粘构和做数学游戏、找翘公式上面，任意套用共振来“记明”固题和“解决”間题，尽量跳出共概念的理论圈套，从这本书的丰富的秸构化学餐料和启发性中“取其精华，去其糟粕”，来在社会主义科学事业中超正确的指导作用，更好地为会主义事业服务，并把化学秸构理论再向前推进一步，那么由我衡租和参加的中馨本校工作，将是有意义的。卢嘉锅黄顏金福州福州大学1964年10月26日于上海中国科院有机化学研究所服

+第三版序在本书第一版和第二版周迅以来的廿年尚，分子和晶体精构的定工作和化学键理论的发展行了很大的进步。现在已不再可能在一本小书中韵翰当今关于分子和晶体籍构的全部知識。在-这第三版中，我只能满足于叙迹一般性的原理利尉相当少数的物质作为例子。书中有些老的例子仍然保留了下来，而有些则被新的例子所代替。对于化学键理的时翰，在这个版本中所作出的主要革新为广泛地运用了电中性原理利用了一-个翘验方程式（第了-10节）以便从键长的观测值来舒算分数键的键数。书中陈迹了有关缺电子物质构的-种新理翰，即买摄价键理歸，用之以前蹦烧，二茂铁和其他一些物质；也陈迹了有关金属和金属间化合物的也子粘构的价键理谕方面的群翘寻输。关于本书以前两版中所介的分子在不同价键籍构中进行共报的处理，各方面會对它的唯心性质和任意性性质提出一些措润随为激烈的批舒。注意到这一点乃增加一节（第6-5节），以作答复。在这一节里指出，共报所包含的唯心观点和任意性同翘典的价键理翁比较起来，只能说是一般地多。我认为，学化学的人在他的事业初期（例如在当大学生的时候）就学习近代粘构化学，是会有所获签的。我觉得最好将本书的性质略加改变，以增加它对这种学生的价值。主要的改变是在第二章和附录IV相详翘地介貂了原子的电子精构、原子能級、电子自旋、Russel-Saunders耦合方式、Pauli不利穿原理和原-于的磁矩。有关原子和分子粘构理以及精构測定实酸方法的其他，一些間題则在其余的附录中手以介貂。本书所介貂的化学键理远完善。就已有发展的各称原理

i第三版序来说，大部分还是粗略的，罕有能用作精密的定量的预测。但是它們却是我們汽今所有的最有用的东西，我同為Poinoaré的語“使是不准确的预見总比完全不能预要好得多”。在本书新修版的写工作中，我很感谢多朋友，特别是加州理工学院的同事們铪我提供了意见和帮助。对BeatrioeWull夫人、Joan Harris夫人、Ruth Hughes夫人和Crellin Pauling先生的帮助，我同样是感谢的。L鲍林41959年4月6日于California州anSimeon城DeerFiat园

T第二版序过去一年中在近代籍构化学的领城内的进展主要包含在对部多特别有意义的分子和品体结构的測定工作中。因此我乐于利用本书第-一版销完的机会，进行修订，以便列大这些研究的文献和这些新构的。本书中作了少数几个更正；有些地方的证也予以扩充，以便迹得更加清楚。另外还加人了两节，圜着单的被阻旋转（第14d节）和键的等效性或非等效性的条件（第22a节）进行讨。我要再一次谢谢朋友們的意见和帮助，我特别感谢加州理工学院化学研究E.W，Hughes博士和Cornell火大学出版社的W.S.Schaefer先生二位的帮助。L.鲍林1940年2月28日书于California州Pasadena城