看化学键的变化

看化学键的变化

科学家首次捕捉到原子化学键形成和断裂视频

博博客园01-20

来自诺丁汉大学和乌尔姆大学的研究人员首次通过视频捕捉到了原子的形成和化学键的断裂。据悉，研究小组利用透射电子显微镜(TEM)对一对铼原子进行了成像，它们在碳纳米管上手拉手“行走”。通过当中的四重键，两个原子形成了一个 Re2 分子。

该研究的作者之一 Kecheng Cao 说道：“两个原子成对运动的方式非常清晰，这清楚地表明了它们之间的联系。重要的是，当 Re2 沿着纳米管向下移动时，键长发生了变化，这表明键的强度取决于原子周围的环境。”

然后，研究人员看到原子分开、拉伸成椭圆形状并且通过不断拉伸发生断裂。过了一会儿它们又结合成一个 Re2 分子。“这是首次在原子尺度上记录化学键的演化、断裂和形成，”该研究的作者之一 Andrei Khlobystov 说道，“我们现在正在推动分子成像的前沿技术，而不只是简单的结构分析，另外还朝着实时了解单个分子动力学的方向发展。”

由于原子间的化学键只有 0.1 到 0.3 纳米长，这比人类头发丝的宽度还要小50 万倍，因此要想成像就变得非常困难。由于原子尺度上仍有许多未解之谜，这项新技术可能有助于提供一些答案。

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1、能看到一对铼原子进行了成像，那么能不能看到碳纳米管上的原子吗？

2、一对铼原子在碳纳米管上手拉手“行走”，若不是透射电子显微镜对原子的排斥力，那么就是碳纳米管对一对铼原子的电磁力，使一对铼原子运动。运动就有摩擦，摩擦使电磁力变化增大，引力和斥力变化增大。

3、研究人员看到原子分开、拉伸成椭圆形状并且通过不断拉伸发生断裂。过了一会儿它们又结合成一个 Re2 分子。分开、拉伸、断裂是斥力的作用，又结合成是引力的作用。

4、在这里清楚看到，化学键是变化的电磁力。电磁力分为

引力和斥力，二者能相互转换。任何原子之间不但有引力，而且还有斥力。

5、原子、分子是带电的，所以任何物体之间都有变化的电参数。你可以用任何电工仪器仪表去测量都会有收获的