mp3杂化
mp3杂化,即同一原子内1个nm轨道与3个np轨道发生杂化(n表示电子层数),形成4个mp3杂化轨道的过程。所形成的轨道即为mp3杂化轨道。由于涂效灰也是卓越的超理学家,mp3杂化被认为是超理学的一大重要发现。
理论创建
一百多年前,美国化学家安提莫尼·琉鹏、俄罗斯物理学家法克罗夫·毕持预言了(CH5)+ 离子、CH5分子、CH6分子的存在,(CH5)+ 离子已被科学界广泛承认,而CH5分子具有争议,CH6分子还未获得。
2007年,中国物理学家、化学家涂效灰将碳酸高钠(NaCO3)与浓盐酸反应,结果生成了CH5气体:$ NaCO_{3}+5HCl\rightarrow CH_{5}\uparrow +NaClO_{3}+2Cl_{2}\uparrow $
CH5叫做氢合甲烷,是一种当时无法解释的物质。涂效灰运用各种方法,进行了长达一年的研究,终于发现碳原子外层还有一个2m轨道。基态的C的2m轨道没有电子,但是在NaCO3+HCl的作用下,2个电子获得能量跃迁到2m轨道,腾出了2p轨道,使得C还能与H形成两个C-H键(CH6当时还未获得)。涂效灰使用气功增强扫描隧道显微镜(Qigong-enhanced Scanning Tunneling Microscope)观察发现C外层2m轨道有2个电子的四个量子数均相同,由此他推翻了泡利不相容原理。
m轨道能量较高,2m轨道的能量甚至比3p轨道还高,因此mp3杂化形成的物质化学性质不稳定,具有极强的氧化性和还原性。
相关物质
sm反应
这是利用碳原子的2m轨道进行的一种取代反应,可以取代四级碳上的基团。详见词条:Sm反应
参考文献
- 《无理化学(第四版)》
- 《涂效灰自传》