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第22部分(第3/4 頁)

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給出了圓滿的解釋。

實際上,按照這一新思想,所有的化學現象都可以重新加以估價,而鮑林在30年代早期從事的正是這一宏圖大業。透過把自己的共振理論運用到各類化學鍵問題上,並根據已知的鍵長和鍵強的經驗資料修正自己的理論結果,鮑林寫出了一系列論文,把化學引向了一條新的道路。

鮑林的知名度隨著每一篇論文的發表而增長著。1932年春天,他接受了斯萊特的邀請,以訪問教授的身份到麻省理工學院講學一學期,而把再過3個月就要臨產的愛娃留在了帕薩迪納,這是愛娃第三次懷孕。他在東部訪問期間,馬不停蹄,不管是在講座上,還是在餐桌上,不斷地向哈佛一麻省理工學院化學界的一些重要人物灌輸他的新思想。在和加州理工學院的一位同事唐·尤斯特共同設計出一種估算單純共價鍵理論強度的體系後,鮑林一直在思考估算分子中離子鍵和分子鍵相對強度的方法。在掌握了新的數字之後,鮑林就可以把自己從理論上推出的數字與不同元素結合成化合物時的實際狀態加以比較。化學鍵的實際強度總大於理論預測——鮑林認為,增加的能量來自於離子鍵共振所產生的穩定效果。這種差異越大,化學鍵的離子性就越大,兩個元素吸引電子能力的差別就越大。運用這一體系,就可以回答一些以前懸而未決的問題,如鹽酸HCl是離子的,還是共價的——鮑林發現兩者兼而有之,比例為20:80。

鮑林在坎布里奇的另一個成果應該歸功於生物學。鮑林在加州理工學院時就堅持參加生物學討論會。他看到,遺傳學家透過測量兩個獨立的特性同時遺傳的頻率來定出基因在染色體上的位置:兩個基因的位置越近,在遺傳時聯絡在一起的機會就越大,這使他興趣盎然。鮑林藉助這一定位的思想來建立他自己關於元素對之間關係的標尺。根據他的計算,如果兩個原子之間化學鍵的離子性越強,它們吸引電子能力的差異就越大,在他的標尺上分得就越開。比如說氟——對電子吸引力最大的一種元素——就在標尺的盡頭。鋰則在另一頭。這兩種元素形成的化合物,氟化鋰的化學鍵幾乎是百分之百的離子鍵。碘在鮑林的標尺上處於中游的位置,因此碘化鋰的化學鍵具有較強的共價性。在比較了一些這樣的元素對後,就能夠定出一種相對的特性,他稱之為電負性,並給不同的元素賦予不同的值。反過來,這些值又可以用來為許多分子預測化學鍵的型別和強度,包括那些尚沒有獲得實驗資料的分子。在麻省理工學院講課期間,他把這一思想寫成了一篇論文,成為“化學鍵的本質”系列中的又一力作。完成之後沒過幾天,他匆匆登上返回帕薩迪納的火車,在5月30日趕到家中。第二天,他的女兒琳達·海倫就出世了。

鮑林的電負性標尺是他提出的理論基礎最不紮實然而卻最具影響力的思想之一。它與嚴密的量子力學距離甚遠,但是很容易被化學家所理解。他們覺得用它來解決實際問題非常實用。在他的表格中比較兩個元素的電負性,即使對波函式一竅不通的研究人員也可以大致地預測元素之間化學鍵的性質。這一標尺很快地得到了推廣和運用。鮑林將經驗資料與量子力學的思想融會貫通、互相匹配的做法充滿了想象力,但是卻相當危險。每朝前邁一步,他都要新增加幾個假設,離已被接受的理論的堅實地基就越遠。多年以後,批評家會對他這一方法的合理性進行猛烈的抨擊,使他難以招架,不過現在他做的每一件事情都非常成功。

不過,也有美中不足的地方。鮑林作了一個大膽的假設,認為氟的電負性非常高,甚至可以和氙這樣的惰性氣體形成化合物。任何一種情性氣體都被認為是不會發生化學反應的,創造一種氙的化合物可以說是創造了歷史。需要用實驗來證明他的預測。純氙非常罕見,不過鮑林設法從一位同事那裡拿到了一些交給尤斯特。尤斯特在整個1933年的夏天都在尋找鮑林預測的化合物,但是一無所獲——這一失敗讓鮑林感到頗有些疑惑和難堪。我們不能確定尤斯特沒能找到鮑林尋找的化合物的原因。然而30年之後,另一個研究小組合成了鮑林預測的氙化合物,轟動了全球。

鮑林運用他的共振思想解決了有機化學中一個最古老的問題,從而使這種理論威名遠揚了。

苯一直是一個謎。它含有6個碳原子和6個氫原子,但是苯分子的結構一直令人難以琢磨。在1932年和1933年之交的冬天,鮑林和他的學生喬治·韋蘭德著手以共振的概念來解決這一問題。到了春天,他們完成了一篇論文,也就是鮑林化學鍵論文系列的第五篇文章,其中苯被描述為在5種極端結構或“

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