#量子力学是建筑在''微观世界的量子性''和''微粒运动规律的统计性''这两个基本特征的基础上的。[2]
=== 量子力学与化学[2] ===#'''19世纪末''',当人们企图从理论上解释[http://wc.yooooo.us/d2lraS8lRTYlQjAlQUIlRTUlOEUlOUYlRTUlQUQlOTAlRTUlODUlODklRTglQUQlOUMhemg= 氢原子光谱]现象时,发现[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%BB%8F%E5%85%B8%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%AD%A6 经典电磁理论]以及[http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%8B%89%E5%A1%9E%E7%A6%8F%E6%A8%A1%E5%9E%8B '''卢瑟福模型'''](有核原子模型)跟原子光谱实验的结果发生尖锐的矛盾——原子是稳定存在的而且原子光谱不是连续光谱而是线状光谱。[2]
#'''1913年'''[http://wc.yooooo.us/wiki/%E5%B0%BC%E5%B0%94%E6%96%AF%C2%B7%E7%8E%BB%E5%B0%94#.E7.90.86.E8.AE.BA.E7.89.A9.E7.90.86.E7.A0.94.E7.A9.B6.E6.89.80 '''尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)''']在[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%A9%AC%E5%85%8B%E6%96%AF%C2%B7%E6%99%AE%E6%9C%97%E5%85%8B 普朗克(Max Planck)]量子论、[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%98%BF%E5%B0%94%E4%BC%AF%E7%89%B9%C2%B7%E7%88%B1%E5%9B%A0%E6%96%AF%E5%9D%A6 爱因斯坦(Albert Einstein)]光子学说和卢瑟福原子模型的基础上,提出了原子结构理论('''玻尔原子结构模型''')的三点假设:
(a)电子不是在任意轨道上绕核运动,而是在''一些符合一定条件的轨道''上运动;
论对这种光谱的精细结构无法解释,同时也不能解释多电子原子、分子、或固体的光谱。这说明玻尔理论有很大的局限性;
(f)原因在于,玻尔理论虽然引用了普朗克的量子化概念,但它毕竟还属于旧量子论的范畴,只是在经典力学连续性概念的基础上加上了一些人为的量子化条件,是不彻底的。
[2]
3. [http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%B6%AD%E7%88%BE%E7%B4%8D%C2%B7%E6%B5%B7%E6%A3%AE%E5%A0%A1 海森堡(Werner Heisenberg)]的[http://wc.yooooo.us/wiki/%E4%B8%8D%E7%A1%AE%E5%AE%9A%E6%80%A7%E5%8E%9F%E7%90%86 不确定性原理]否定了玻尔提出的原子结构模型——电子不会有确定的轨道。电子的波动性可以看成是电子的粒子性的统计结果。微观粒子的运动,虽然不能同时准确地确定位置和动量,但它在某一空间范围内出现的几率却是可以用统计的方法描述的。[http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%B3%A2%E5%87%BD%E6%95%B0 '''波函数''']就和它描述的粒子在空间某范围出现的几率有关。'''1926年''',奥地利物理学家'''[http://wc.yooooo.us/wiki/%E5%9F%83%E5%B0%94%E6%B8%A9%C2%B7%E8%96%9B%E5%AE%9A%E8%B0%94 薛定谔(Erwin Schrödinger)]'''建立了微观粒子的波动方程,即[http://wc.yooooo.us/wiki/%E8%96%9B%E5%AE%9A%E8%B0%94%E6%96%B9%E7%A8%8B 薛定谔方程]。薛定谔方程的解是一系列的波函数ψ(也称“[http://wc.yooooo.us/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E8%BD%A8%E9%81%93 '''原子轨道(atomic orbital,AO)''']”)的具体函数表达式,描述了核外电子在空间运动状态的数学函数式。[2]
4. '''原子轨道理论'''认为电子并不是定域的,而是在整个原子中离域的,不同位置电子出现的概率可能会不同。相应的,为了解释分子中原子的相互作用,[http://wc.yooooo.us/wiki/%E5%BC%97%E9%87%8C%E5%BE%B7%E9%87%8C%E5%B8%8C%C2%B7%E6%B4%AA%E5%BE%B7 '''弗里德里希·洪德(Friedrich Hund)''']和[http://wc.yooooo.us/wiki/%E7%BD%97%E4%BC%AF%E7%89%B9%C2%B7S%C2%B7%E9%A9%AC%E5%88%A9%E8%82%AF '''罗伯特·桑德森·马利肯(Robert Sanderson Mulliken)''']在'''1927-1928年'''提出了[http://wc.yooooo.us/wiki/%E5%88%86%E5%AD%90%E8%BD%A8%E9%81%93 '''分子轨道(Molecular orbital,MO)理论''']。分子轨道理论认为,在分子中电子不从属于某些特定的原子,而是在遍及整个分子的范围内运动(在整个分子中是离域的),每个电子的运动状态可以用波函数ψ来描述,''这个ψ''称为分子轨道,是有原子轨道线性组合而成的。''与原子轨道类似'',每一个分子轨道都有一相应的能量E和图像,而分子轨道中电子的排布也遵从原子轨道电子排布同样的原则([http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%B3%A1%E5%88%A9%E4%B8%8D%E7%9B%B8%E5%AE%B9%E5%8E%9F%E7%90%86 泡利不相容原理]、[[能量最低原理]]、[http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%B4%AA%E5%BE%B7%E8%A7%84%E5%88%99 洪特规则(Hund's rules)])。分子轨道理论能较好解释传统的共价键理论([http://wc.yooooo.us/wiki/%E4%BB%B7%E9%94%AE%E7%90%86%E8%AE%BA 价键理论(Valence bond theory)]、[http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%B7%B7%E6%88%90%E8%BB%8C%E5%9F%9F 杂化轨道理论]、[http://wc.yooooo.us/wiki/%E4%BB%B7%E5%B1%82%E7%94%B5%E5%AD%90%E5%AF%B9%E4%BA%92%E6%96%A5%E7%90%86%E8%AE%BA 价层电子对互斥理论(Valence Shell Electron Pair Repulsion,简称VSEPR)]等)不能解释的许多现象(比如液氧的顺磁性、氢分子离子的单电子键等)。[2]
5.在解释配合物结构的时候,将[http://wc.yooooo.us/wiki/%E6%99%B6%E4%BD%93%E5%9C%BA%E7%90%86%E8%AE%BA 晶体场理论(Crystal field theory,CFT)]与'''分子轨道理论'''相结合,就得到了[http://wc.yooooo.us/wiki/%E9%85%8D%E4%BD%8D%E5%9C%BA%E7%90%86%E8%AE%BA '''配位场理论(Ligand field theory,LFT)''']。