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费曼物理华讲义(第一卷) 中,炸是如此迅速,以致没有时间形成二氧化碳)就形成了大量的一氧化碳.在许多这种 重新排列的过程中,大量的能量被释放出来,依反应条件的不同而形成爆炸、火焰等等.化 学家研究了这些原子的排列情况,发现每一种物质都是某种类型的原子的排列, 为了说明这个概念,我们来考虑另一个例子.如果我们走到一个紫罗兰花圃里去,我们 知道那是一种什么香气.这是某种分子或者说原子排列钻进了我们的鼻子.首先,这种分 子是怎样钻进来的呢?这很容易。假如香气是飘浮在空气中的某种分子,它们就会到处晃 动,四面八方地撞来撞去,很可能偶而钻进了我们的鼻子.肯定分子并不想特别进入我们的 晾觉器官在挤成一雄的分子中,大家都无目的地到处徘间,而巧有一些分子却发现自己 原来已到达人的鼻子中了. 现在,化学家可以取一些象紫罗兰香气这样楼殊的分子进行分析,然后告诉我们原子在 空间的精确排列.我们知道二氧化碳分子的结构是简单而 对称的.O一○一O.(议也很容易用物理方法来确定.)然 而,即使对化学中那些非常复杂的原子排列,人们也可以通 0g8P 过长期的、卓越的探索工作来查明其排列方式.图19是空 气中紫罗兰香气图.我们再一次发现有氮、氧以及水蒸气。 (为什么这儿有水蒸气?因为紫罗兰是湿的.所有的植物 空气中的策罗兰香气分子 都会蒸发水气.)然而,我们还看到一个由碳原子、氧原子及 图1-9 氢原子组成的“怪物”,它也选择了一种特殊的排列形式.这 种形式比二氧化碳的#列远为复杂:事实上,它是一种极为复杂的排列.遗憾的是,我们无 法画出所有那些在化学上已确实知道的情况,因为所有的原子的精确排列都是三维的,而我 们的画面只是二维的.六个碳原子组成了一个环,但它不是肩平的,而是一种“皱榴”的环」 环的所有角度和间距都已知道,所以一个化学式只是这样的分子的一个画象当一位化学家 把它写在黑板上时,粗略地说,他是在二维空间里“画”图.比如,我们见到六个碳原子组成 的一个“环”,在一个端点还悬挂着一条碳“链”,链的第二个端点的碳上有 一个氧原子,还有 三个氢原子连在那个碳原子上,两个氢原子和三个碳原子竖在这儿,等等 化学家是怎样发现这种排列的呢?他把几瓶东西混合起来,如果变红了,就说明,在某 处有两个碳原子与一个氧原子联结在一起;如果变蓝了,就说明根本不是那么一回事.这是 所做过的最奇妙的探索工作之一 一有机化学.为了发现极其复杂的阵列中的原子挂列, 化学家观察两种不同的物质混合后究竟会发生什么事?当化学家描述原子的排列时,物理 学家从来不怎么相信化学家了解他在谈论的是什么.大约在0年前就能在某些情况下用 物理方法来研究这些分子的排列(不完全象我们这个分子那样复杂,只包括了它的一部分)】 而且能通过测昼而不是观察颜色来确定每个原子的位置,囀!你瞧!化学家几乎总是正确 的 结果,实际上紫罗兰的香气里有三种略为不同的分子,其差别仅在于氢原子的排列不 同 化学的一个任务是给物质命名,从而使我们知道它是什么.给这种形状起个名字看看】 这个名称不仅要表明形状,而且还要说出这里是一个氧原子,那里是一个氢原子 一确切地 说出每个原子的名称和位置.所以我们可以设想,为了全面起见,化学名称一定是十分复杂 的.你们看!这个东西的比较完整的名称是4(2,2,3,6四甲基-5-环己烯基)子丁烯
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