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相对论性效应和元素的化学性质


,

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目前 等 离 子 实 验 大 多数 为 实 验 室 规 模



流速为 问题 待 解决
,




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等 离 子 化 学应 用 于 工业 之 前有 一 系 列 工 程
设 计 的 反 应 器需 使 用 短 的 放 电 区
,

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西

伟界





,

域 这 个 区 域 要 具 备 分 布 均 匀 的 电场 强 度 电 子
能 量 要分 布 均 匀
,

佗 么 公 U354 引 妇 到8 39 28 l67 归 叹 旧 冯 厅 忍 5 隆 2 3 1 0

小 林弘 明, 高分 子 ,

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希望产 生的 电子 是 非
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分布 的 电 子 能 量

反 应器 还 需 耐 高压 不

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致 产 生 因 气体温 度 升 高 而 使有机 物 热 解 能 增加反 应 器 的 选 择性

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为一 定 的 反 应 制 定 所
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需 的 放 电 条件 来 的发展
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从 现在 状 况 看

,

尚 难 预 期 等离子 化 学 的将
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现 有 一 些 可 用 于 制备 并 有 生 产 价 值


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的 方法 一般包 括 聚 合 反 应 表 面 处 理 和 某 些 典

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. 3 7 ( 1 9 7 1 )

相 对论 性 效 应 和 元 素的化 学性 质
严 成 华 (山 西 大 学 化学 系 太 原)
,

非 相对 论 性 量 子 力学 和 稍 晚 两 年 发 展 起 来

对论 性理论
,

的 相 对 论 性 量 子力 学 都 已 诞 生 半 个 多 世 纪 了 五 十 多年来
,



可 以 不 管电 子 速 度 与 光 速 的 相 对 . P a li 大 小 而 电子 自旋则 或 可 通 过 抱 利 ( w u )
,

非 相 对 论 性 量 子 力 学 已 卓 有成效
,

不相 容原 理 予 以 定 性 考虑


,

或 可 把与 它 有关 的

地 用 于 系统 研 究 种 种 化 学 现 象
化学理 论 支柱 之 一 的 量 子 化 学

发 展成 为 现 代

旋 轨 藕 合 作用 之 类的 相 对 论 性能 项 作 为 微 扰
项 包 括 于 精确 计 算 之 中




按 照 这种 非 相

这种方法 用于 相对论

第 l 期

.









,

·



·

性效 应 不 大 的 轻 原 子 的 确 获 得 极 大 成 功

,



所 以 对 较 重 元素 的 价 层 轨 道 影 响 较 大


最重元


虽然 理 论 上 一 般 都 承 认 相 对 论 性 量 子 力学
,

素价 层 轨 道 的 旋 轨 分 裂 可 大 到 几 个 电 子 伏 特
直接 相 对 论 性 效应( 相对 论 性 收 缩 )
正 电 荷原 子 核 较 近 的 电 子 受 到 较 强 核 引 力 平 均速度 与光速 可以 比拟 增 大 较 为 显著 最大


, ,

是 了 解化 学 现 象 的 严 格 理 论基 础

但实际上却
,

离带

很少 有人 用 它 进 行化 学 研 究 计算 机 科 学 的 飞 速 发 展
性 量 子化学 的 发 展 通 道
,



六 十 年 代以 来
,



为 进 行 相 对论 性 量 子 开 拓 了 相对 论
,

故 其相对 论性质量


力学 复 杂 计算提 供 了 有 效手 段




轨道 角 动 量 等 于 零 的
,
,

电子 在

大 量研究成 果表 明
“ ”

核 上 出现 的 几 率不 等于 零
. ” 1 2。
。 , 。

相对 论 性 质量 变 化


随 着原 子 序 数 增 大 而 迅速 增 强 的 相 对 论性效应

以 汞 为 例 其 1, 电 子 平 均 相 对 论 性 质 量
m

是决 定 重 元 素 及 其 化 合 物 反 常 化 学 性 质 的 重

为 电 子 静止 质 量
2 方 0 a

按玻 尔 ( N

.

要 因素
重视




近年 来

,

相 对 论 性 效 应 对 元 素 化 学性
:


o r B h ) 半径 表 达 式


质 的 影 响 在 国 际 和 国 内 都 引起 了 广泛 的 注 意 和
J 1 我 国 著名 化 学 家 杨 石 先 曾指出 ‘



蔽歹



,

处 于 初 期 阶 段 的 量 子 化 学 理论 虽 已 能 说 明
, ,

不 少 化 学 结 构 然 而也 不 能 包 罗 万 象 有 如 对 较 重 元 素的 相对 论 性 效应 以 及 用 电 子 密 度 表 示 能 量 的正确泛 函 还有待 于解决
,

, 汞 的 相 对 论 性 1 轨 道平 均 半 径 比 非 相 对 论 性 , 1 轨 道 大 约 小 2 % 其 余 ‘ 轨 道 大 约 也收 缩 这 0
,

么多



伴随
,

,

轨道 的 相对 论 性 收 缩


,

轨道 能 量
l P 2 /

。 ”

著名瑞 典理论

相应 下 降 故 收 缩程 度 与
,

电子 的 稳 定性 增 强




轨道 的


化学 家路 丁

(P



. 0 L 6 w i d ) n

曾组 织 相 对 论性



轨道 大 致 相 同

因 为 旋 轨 祸合


量 子 化 学 文 章发表 在 他 主 编 的 连 续 出 版 物 《 量
。 子 化 学 进 展 》之 中 川

2 和 直 接 相 对论 性 效 应 在 八 /

轨 道 上 的作 用 方 向

鉴 于 最 近 已 有三篇 文 章


相 反 所 以 八。

轨 道 的 收 缩 很微 弱

全 面 综 述 相 对 论性 量 子 化 学 的理 论

方法 和 初

步成 果
,

【 们, 卜

本 文 仅 拟定性 地介 绍 一 些 有 趣 结


间 接相 对 论性 效 应( 相 对 论性 膨胀) 内 层 道 的 相对 论 性 收 缩使 作 用 于 外 层 J 和 f 电 子 轨
的 自洽 场不 同 于 非相对 论 性 自 洽 场
对 穿 透 本领 很 低的外 层
碑和
,

果 以 期引 起 国 内 同 行 的 注 意

它 增大 了
,

f 电子的屏蔽作
,

原 子 体 系 的 主 要 相 对 论性 效 应
原 子 体系 相对 论 性 效 应 主 要 有 三 个



,

以致 后 者 的 有 效核 电 荷 减 小 能 量 上 升 轨


道 膨胀

外层


浮和

f 轨道 的 相 对 论 性 膨 胀 与 外
一 样大

:



-

层 小




l 和 P

轨 道 的 相 对 论 性 收 缩 差不 多

轨 藕 合 效应



直 接相 对 论 性 效 应 和 间 接 相 对 论


性 效应



外层 d 和 f 轨 道的 相 对 论 性 膨 胀 削 弱 了 它 , ‘ 们 自身的屏 蔽作 用 增 大 了 外 层 和 p 。 轨 道 的 有 效核 电 荷 特 别大

,

旋 轨 祸 合 效 应(旋 轨 分 裂)
性 量子力 学 子数

,



按照 相对 论

加强 了 后 者 的 收 缩



相对论 性

由 于 电 子 自旋 磁 矩 和 轨道 磁 矩之
,

收 缩 和 膨胀 的 相互 促 进 使 这 两 种 效 应 在 价 层 都 总之 明显

,

间 的 磁 相互 作 用

非 相 对 论性 量 子 力学 中 主 量 和 轨 道 角 量子数 l l > 0 都 相 同 的 电 ( )
, 士

上 述 三 种 相对 论 性 效 应 都随 核 电 荷
,

子 亚 层 分裂成 总 角动 量 量 子 数 j 一

粤的 两 Z
,

的 升 高 迅速 增 强
,

所 以在 重元素 中表现得 渐趋


祸 应 该 指 出 上 述 讨 论 都 以所 谓 介萝 合 为
,

,

个亚 层 其 中
,

~ l + 生 亚 层能量 升高

2

半径


基 础 这 种 藕 合 方 式 假 设 电 子 的 旋 轨 磁相互 作 用 强 于 电子 间 的 静 电 相互 作 用 这 是 一 种 极 端 , 情 况 另 一 种 极 端 情况是 L S 藕 合 它 假 定 相


增 大 ; j 一 l 一 生 亚 层 能 量 下 降 半径减小 例
,

2



,

户 亚 层 分 裂为

l P



2 / 和 d, 两 个 亚 层 等 等 旋 轨 分 裂 * , 护 * 大 致 与 (z ) / 成 正 比 ( Z 为 有 效 核 电 荷)

分裂 为

/ d3:

2 和 热/ 两 个 亚 层
,

,

j

亚层
,

对论性 效应 不大

,

电 子 间 的 静 电 作 用 为 主要 相






互作 用



L

s

藕 合适 用 于 轻原 子
,

随 着原 子 序


数 的 增 大 ( Z > 30 )

矛 藕 合渐 趋 重 要

一1



. 44
,

·


,



1 9 8 3



过 即 使 采 用 L S 藕 合 比 较 合 适 也 并不 意 味 着 1 5 可 以 忽 略相 对 论 性效 应 t
用 何 种 拥 合 方式



因此

,

对 重元 素 只

6 l 4 J o t 1 0 . 2 洲

应 充 分 考 虑 相对 论 性 效 应

,

而 不 必 过 分顾 及 采

相 对论 性 效应对化学 性 质 的影 响
轻元 素 的 相 对 论性 效 应 主 要 表 现 于 光 谱

? ( 凌 咋 升 喇 Y




,

因 为 它 们 十分微 弱

,

在 化学 上可以予 以忽
8 0 . 1 0 2 . 1



但是 在 重元素 中


,

这些 效 应 已 大 得在 化 学

上 有 所表 现 族轻


因此


,

对 比 分析 同一 周 期 或 同 一

重 元 素 在 化 学 性 质 上 的 差异 就 是 一 种 可
IA

取 的定性方 法

中 性 原 子 第 一 电 离能和 原 子 半径 根 据 库 . . 。 Ll 电 子 的 电 ‘ n ) 普 曼 斯 ( T A K 叩m a s 定理 离
,

I IA

I名 IB

I B v le V l l v ll l岳 v l l B
元 素族 号

V B

V l lB V I! 1

IB

ll lA V 人 V l lA I V 入 V l人 O

能 与 其 自洽 场 轨 道 能 数值 相 等 而 符 号 相 反

,

图 2



中性 原 子 的 第一 电 离 能 数 值 上 等 于 最 外 轨 道 的 。 轨 道能 图 1 示 出 三 个 长 周 期 第一 电 离 能 的 变 . . l e 化 趋 势 此 外 按 斯 雷 特 ( J N s at ) 的 观 r

,

第 四 第五 第 六 周期 元 素相 对 论 性原 子 半 径 , , 图 中, 一表 示 第 四 周期 周… … 表 示 第 五 周期 表示 第六 期







由图 1 和 图 2 可 见
,



,

第六 周 期与 第 五 周 期
,

相 比 同 族 过 渡 元 素 的 第 一 电离 能 较高 原 子 半 径 较小


] 7 点[

可 把 原 子 最 外轨道 最 大 径 向 电荷 密 度 半 。 径 定 义 为 原 子 半 径 图 2 是 根 据 相 对 论 性 计算
,

这 与 前 五 周 期 沿 族 自 上 而 下 第 一 电离


能 下 降 原 子 半 径 变 大 的 一 般 规律 恰 好 相 反 通
“ ” 常 认 为 这 种 反 常 现 象 是 满 填 4f 亚 层 和正 充
,



绘 出 的 三个 长 周 期 相 对 论 性 原 子 半 径 变 化 趋 势 1 .。 图t

填 5 d
理论
,

亚 层 屏 蔽 作 用 过 弱 所致
f 4



按非相 对论性

和 5 亚 层 屏蔽 作 用 过 弱 的 原 因 在 于 d

f 4 和 5 d

。. l 9
, ,

轨道 半 径 很 大 ( 因为 主 量 子 数 很 大 ) 使 从相 对 论 性 效 应的 观 点 来 ; 第 六 周 期过 渡 元 素 首 先 电 离 的 是 6 电
,

电 荷云 过 于 弥 散



? 禅 。 舰 忱 程 六 七

, 子 由于 内层 轨 道 和 6 轨 道 的相 对 论 性 收 缩 以 , 及 外 层 4f 和 5 轨 道 的 相对 论 性 膨 胀 d 电子
6

受 到 的 屏 蔽 作 用 很弱 弱的
,

,

因而 比 相 对 论 性 效 应 较


,

,

电 子 有 较 大 的 稳 定 性 和 较 小 的半 径 看


来 这 种 反 常 ” 现 象是 非 相 对 论 性 4 和 5 亚 1 d ; 屏 蔽 作 用 过 弱 与 6 轨道 相 对 论性 效 应 很 强 层

共 同起 作 用 的 结 果



连 带 产 生 的 一个有 趣 问 题 是 为 什 么 第 六 周 期前 三 个 元 素 和 锡 后 面 的 6 P 元 素 却 没 有 显
,

“ ” 示 这种 反 常 现 象



先 考虑 第 六 周 期前 三 个 元 亚 层 尚 未 充 填时 将 不







一 般认 为
,

,

4

f

和 5 d

会 有屏 蔽 作 用
第 四 第五 第 六 周 期 元素 的 第一 电 离 能 , , 表 示 第 四 周 期 … …表 示 第 五 周期
、 、 。

所 以 沿 族 自上 而 下 电 子 层 数 增






示 第 六 周期





多将 使 价 层 电 子 受 到 逐 渐 增 强 屏 蔽 作 用 的 非 相
对 论 性 壳 层 效 应 仍 起 主 导 作用 不过
,

逐渐增

第 1 期








一 2 )

强 的 相 对 论性 效 应 被 强 烈 的 非 相 对 论 性 壳 层 效 应所 掩 盖 也 是 一 种 可 能 解 释 相 对 论 性 计算证 1J [0 明 从艳到 纺 从 钡 到 镭 原 子 半径 开 始 减 小 ;
,

正仅

氧化 态 的 稳 定 性 上 升 以 致 到 第 六 周 期
,



时 ( 友2



)

氧化 态 的 稳 定 性 接近 甚 至 超 过 ( 劝
。 ,

,

,

氧化 态

在 第八 周 期

,

8

;

电子 的 相 对 论 性 效 应 已 完 全 压
,

过 去对 此 规 律 有 两 种 不 同 看 法 按 照 . . , 2 一 西 奇 威 克 ( N v si w i ) 的 观 点 〔 , 正 仅 2 ) h g k c



倒 非 相对 论 性 壳 层 效应

原 子 半径 都 比 第 七 周


氧化 态 只 失 去
同时失 去
,



p

电子 而 正 ( 砂 氧 化 态 则 要 求
,

期 来得 小

,

因 而 艳 是 周 期 表 中最 大 的 原 子
,



, ,



。 p

电子



较 重 元 素 正 (劝 氧 化
,

真如此

,

则 问 题 的关 键 可 能 是 最 外

电子 相 对
,

态 不 稳 是 由 于 刚 充 满 的 d ( 和 f 亚 层 屏 蔽作 用 )
较 弱 价 电 子 受 到 的核 引 力较 强 故 在 失 去 电子 之 后 一 对 有 强 穿 透 能 力 的 n s
,

论性 效 应 与 非 相 对 论性 壳 层 效 应 之 间 的 竞 争
而 不 只 是 非 相 对 论 性 壳 层 效 应 单独 起作 用 至 于 6P 元 素 情 况 比 较 复 杂
,

。 P



电子就极 难




蛇 和铅的 第

失 去 了 西 奇威 克 把 不 易 失 去 的 。 电 子 对 称 作



一 电 离 能 和 原 子 半径 基 本 上 仍 保 留了 第 三 过 渡
“ 系 元 素的 反 常 特点

,

惰性

过 去 有 人 把 它 归 因于 满


填 5 亚 层 的 极 弱 屏蔽 作 用 叫 d
,

再者 秘 朴 欣
,





电 子 对 并将 此 现 象 称 作惰 对 效 应 德 . . R 5 D r g ) 反对 上述观 点 认 为不存 ao 拉戈 ( , 在 什 么 性 电 子 哪, 出的 原 因 是 : 一
,
,
,





,

他提



遵 循一 般 规 律 似 乎 也 在 情 理 之 中



按相 对 论 性


壳 层 效应 使 较 重 元 素的 价 层 轨 道 弥 散 于 较 大 空 间 因 而 与 其 它 原子 价层 轨 道 的 重 叠 程 度较 差 ; 第 二 全 满 d (和 f 亚 层 强 烈 排 斥 键 合 原 子 的 )
, ,

理 论 这 个 问 题 主 要和 旋 一轨分 裂 有 关 强 烈 的 一 2 旋 轨 稠 合作 用 使 6p 亚 层 分 裂 为 非 简 并 的 6 如
。 亚 层 和 两 重 简 并 的 6八 。 亚 层 6 p 元 素 的 基 态 价 层 组 态 示 于 表 l 表 中 未 包 括 满 填 6: 亚 层
,

原子 实 ; 结 果 重 元 素 价层 轨 道 不 能 充 分 参与 成 键




随着 原 子 序 数 的 增 大 此 效 应 愈 大 以 致 高
, ,

裹 1




元 索 的基 态 价 层 组 态







·

氧 化 态 愈 难 显 现 低 氧化 态 却 相 对 稳 定 了 相 对 论 性 计 算证 实 6: 电 子 对 确 实 有 特 别
,







低 的 轨道 能



,

但 其 它 各 周期 较 轻 元 素则 不 甚 明

, ,

非相对 论 性组 态

川 所 以 从 蛇 到 砍 存在 惰 对 效 应 似 无 疑 问 ‘

对 于 较轻 元 素 尽 管 肯定 有 相 对 论 性 效 应 但 西 奇 威 克 和 德 拉 戈 提 出的非 相 对 论 性 因 素 似 乎 娜 主要 作用
/:

相对 论 性
组态
6P,



级化 态

众 所周知

,

过 渡 系 各 族 元 素 自上
,

而 下 渐 难 生 成 低 氧化 态 阳 离 子 因 为 最 外 电 子 是 相 对 论 性效 应 和 6 ; 电 子 几 乎 一样 强 的 6


但 在 共价化 合


物 中显 高 氧 化 态 却渐 趋 容 易
,



这 个规 律 与 相 对 显 低氧

巧八

电子 蛇 和 铅 的 第一 电 离 能
,

论 性 效 应 自上 而 下 逐 步 增强 正 相 对 应
,
,

和 原 子 半 径 有 反 常 表 现 当 然 在 意 料之 中
,






,

化 态 涉 及 n 价 电 子 其 相对 论 性 稳 定 性 自上 而 t 下 增 大 以 致 渐 难 完全 失 去 故 生 成 离 子 渐 属 不

与 有特 殊 稳 定 半满 非 相 对 论 性 P 亚 层 的 同 族较

2 / 轻 元 素 不 同 它 的 最 外 电 子 是 一 个 6P 3 电 子 , 。 分 布 于 满 填 球 形 6 和 6 扒 亚 层 之 外 具有碱 金
,

易 而 部 分 失 去 。 电 子 生 成 共 价 化 合物 则 为 主
,

要趋 势
价成键



显 高氧 化 态 涉 及 ( ,



l

)
,

d

电 子 其稳 定
,



,

电子 的 活 泼性


较大

所 以 易于 失 去且 轨 道 半径 秘 后 面 的 三 个 6P 元 素 最 外 电子 都是净
,

性 因 相 对 论 性 膨 胀而 逐渐 降 低


故 渐 易 参与 共

总而 言 之

,

各族 过 渡 元 素 自上 而 下 低

相对 论 性 效 应 极 弱 的 6 外




,

电 子 所 以非 相 对 论
,

氧 化 态 离 子的稳 定 性 下降和 高 氧 化 态 共 价 化 合 物 的 稳 定 性 上 升 似与 相 对 论 性 效 应 有 密 切 关


性 壳 层 效 应 居 于 支 配 地位

不 会 出现 反 常 现

,





惰 对效 应
,

实验早 已 发现

从 m A 族到
,

金 的 化 学性 成
直 未能 得 到 满 意 解 释

金 和 银 的 化 学 性 质 差异 一
,

v n A 族 自 上 而 下正( 妇 氧 化 态 的 稳 定 性 下 降

现 在 看 来 相 对 论 性效 应

_ 钾 感 叹



可 能 起 着 主要 作 用


。. ] ,



表 2 列 出 金和 银 的 实
,

的 相 对 论 性 分 子 轨 道 计 算 表 明以 ,

,

成 键轨 道 能
,

测 电 离能 非 相 对 论 性 和 相 对 论 性 轨 道能 (取 绝 对 值)


量 比 相 应 的 非 相 对 论 性计 算 值 低 得 多

而相 对
, ,

表 中计算值 都是 单 组 态 自洽 场 轨 道 能
全和 银 的 价. 桂 通 能和 电 离 能 ( . V )

论性 反 键 轨道 能量 却 又 显著 上 升
且 可 能 明 显 影 响分 子 性 质




由此 可 见

相 对 论 性效 应 也 渗 人 到 重 元 素 化 合物之 中
班2


,

未 来 周期 表 的 结 构

核结 构 理论 预 言
,



引侧 溥擎…学 臀 .
彻 }
斗 沙
, 了,

超 出 已 知 元 素 之 外 的 高 原 子 序数 区 由超 重 元 素 组 成 的 稳 定 岛
“ ”
,

可 能 会有

岛上 元 素 有长 得


’ 3

·

6



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A u }
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宜 止竺止卜期 二1 里 月 几月二兰}
” , /1 沙 ‘ 3 ‘,
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· 4 3



一 1
, ,








‘2

·

}

, ‘

足 以 允 许 人 们进 行 详 细 研究 的 寿 命


这个 有 趣

预 言 使得超 重 元 素 化 学 近 十 几 年 来 成为 无 机 化 学 核 化 学 放 射化学 和 超 重 元 素 电 子 结 构 相 对
论 性 量 子 力 学 计 算 的 活 跃领域[ ] 7 1



, ,


, 4


, :


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相对论 性效
,

应在 这 些元 素 中是如 此 重 要

,

以致单 靠 传 统的 而


加 权均 值 二 粤 、 二


3









,

, ,

式中



为轨 道能



外 推 现 有 周 期 表很 难 正 确 预言 其 化 学性 质
,

所 以 与 实 测 电 离 能 吻合得 不 够 好

,

,

但其 相 对 值

相 对 论 性 量 子 力学 计算 可 能 将 起 主 要 作 用 有 e 1 人 根 据 相 对 论 性 计算预 言 t , 第八 周 期 将 是 缺
” 少 从 n IA 到 零 族 元 素 的 “ 短 周 期 而 第 九 周 期
,

仍 可 用 于 粗 略 的 定性 讨 论 由表可 见 金 的 6, 电 子 比银 的 5, 电 子 大 约 . ! e 稳定 1 s V ; 相 比 之 下 金 的 电 子 较 难 完 全 失
,

则 可 能 是 真 正 的 没 有任 何 过 渡 元 素 的 短 周 期



去 它 趋于 被 金 和 其 它 原 子 或 基 团 所 共 用 生 成
, ,









共价 化 合 物



银 有稳 定 的 A g + 离 子 而 金 则 没
,

多电 子 原 子 体 系 的 主 要相 对 论 性 效 应 是 直
接 相 对 论 性 效 应 间 接 相对 论 性 效 应 和 旋 轨 祸

有稳 定 的 A u 离 子 + 态的 共价化 合 物
6

,

但 却 有稳 定 的 正 (l 氧 化 )
,



这 些 计算 和 实 验 结 果 表 明
,

合效 应 它 们 随 着原 子 序 数 的 升 高 渐 趋 显 著 它
们 在 较轻 元 素 中的 作 用 还 不够 明 显
电 子 结 构 的 所 有问 题


,



电 子的 相 对 论 性稳定 性 可 能 起决定 性 作 用 u S u 实验 还 发 现 在 C A 和 R 人 等 化 合 物中 金 b
,
,



,

故非 相 对
,

论性 量 子 化 学 适 用 于研 究 较轻元 素 原 子 和 分子

是有 负 (l 氧 化态 的 离 子 )

态和 化 合 物 键




而银则无 此类氧化 看 来 相 对 论 性 效 应 使 金 的 6; 轨
, ,

但 是 在 重 元素 中
,

尤其

是 在 第 六 周 期 及 其 以 后的 元 素 中 足 以 严 重 影 响 价 电子 的 行 为 元 素 的 化 学性 质
,

它们 已 大 得

道在 有 利 条 件 可 容 纳 两 个 电 子 正 是 问 题 的 关
有趣的 是
,

,

从 而必然 影 响 到 这 种 修正 虽 然 以
” ,

所 以应 对 非 相 对 论 性 理 论结


相 对 论性 效 应 也 能 满 意 地 解 释
第 六 周期 的 相 对 论 性 效 应 I 直 接 相 对论性 效 应 使 6 ; 和 6 P 。


果 给 予 必 要 的 相 对 论性 修 正

, ,

n P 《 ) 和 A u I ) 络合物 优 择 平 面 正 方 形 结 构 (
的原 因


非 相 对 论 性 理 论结 果 为 基 底

因而 是 第 二 位
,

如 前 所述

,



的 但 在 某 些 方 面 特 别 是在 那些 对 价 层 轨 道 有 效 核 电 荷 变化 比 较 敏 感 的 性 质上 应 可 能 有 突出 表 现 问 题 有 待于解 决
, 。
,

巳非 常 显 著

相对 论 性 效
,

轨 道 能 量 下 降 间 接 相 对 论性效 应 使 5 轨 道 能 d 6 上 升 ;结 果 是 , 和 5 的 能 量 相 互接 近 t d
6

当 然 相对 论 性 量 子 化 学
,

,

P

计 算的 历 史 还 不 够 长 工 作也 不 够 细 尚 有许 多 所以 这 里 介绍 的 定 性 结 果 肯


, 这 自 然 有 利 于 发 生 平 面 正 方 形 d 尸 杂化 u uI 分子 计 算 对 A H 和 A C 的 相对 论 性 计


定 要在 今 后 不 断 加 以 充 实 提 高 和 修 正
参 [1 1 考
( 1 )



与 相 应 的 非 相 对 论 性 计算相 比 相 对 . . 9 论 性 效 应 使 键长 分 别收 缩 0 2 人 和 0 17 入 金 . 的 电荷 则 下 降 0 1 个 电 子 电荷 对 P b 和 P s 7 S b e
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,
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饮 茶 与 人 体 健 康
戚澄 九 胡 月龄 (浙 江 农 业 大学 杭 州 )
,

茶叶 是 世 界三 大 饮 料(茶 叶 咖啡 可 可 ) 之






,

是 我 国 传 统 的 出 口 商品
,



茶叶 所 以 能 成 为

其 中 对 人 体 营 养价 值 与 药 理 功 能 关 系 比 : 较 密切 的 主 要化学 成 分 有
( 一 ) 多 酚 类 ( 又 名 茶多 酚 或 茶 单 宁

, ,

多种



今 天 人 们 普 遍 爱好的 饮 料

是 与 它对 人 们 健 康





” )

有 良好 作 用 分不开 的



早 在 公 元 前 二 千 七 百三
,

茶 树 鲜 叶 中 多酚 类 的 含量 约 占 干 物 质 的
0 2 ~ 3 外 制成 绿茶 略 有 减少 制 成 红 茶 约 减 0 5 。多左 右。 茶 叶 中 的 多 酚 类 是 多 种 酚 类 衍 生 少 。 : 即 烷醇 物 的总称 概 括 起 来 分 为 四 类 黄 类


十 七 年 以前我 国 劳 动 人 民 就 发 现 了 茶 叶 的 解 毒 。 : “ 作用 《 农 本 草》 有 神 中 神 农尝 百 草 日 遇 七
“ ” 十 二 毒 得 茶( 茶 即是 现 在 的 茶 , 而 解 之 的 ) ’
,





记载





到 公 元二 百 年 左 右 东 汉 时代
,

,

名医 华 陀
益 思 ”的 说
,

花 色戒 类 黄酮及 黄 酮 醇 类 酚 酸 类 等
0 其 含量 约 占多酚 类 总 量 的 6 一 8 多 0








其 中以
,

所 著的 《 论 》 食 中

就 有 苦茶 久 食



,

黄 烷 醇 类 化 合物 ( 主 要是 儿 茶 素 类 ) 最 为 重 要
茶 叶 中多 酚类 的 药 理 作 用 是 多方 面 的
,

以 后 明 代 (公 元 一 千 三 百 六 十 八 年至 一 千
,

六 百 二 十 八 年 )顾 元 庆 所著 的 《 茶谱 》 说 得 更 里 : “ 人饮 详细 真 茶 能 止 渴 消 食除 少 睡 利 尿
, ,



要有

: ( l) 杀 菌
多 酚 类 与 细 菌 中 蛋 白质 结 合 使


道 明 目益 思 除 烦 去 腻
, ,

,

人 固 不可 一 日 无 茶

。”

可 见我 国 古 代 人 民 就 已 了 解 茶 叶是 有 益 于 健 康

之 沉 淀 而起 杀 菌 作 用
,

如 浓 茶 对 肠杆 菌
、 、



链球


的饮 料



菌 等有 抑 制 作 用 使伤寒 霍乱 等 病 原 菌 失去 活
,

随着 生 化 科 学 的 发 展

使 人 们进 一 步 了 解
,





因此 茶 叶 对 痢疾 霍 乱 等病 有 一 定 疗 效
( 2 )


,

到 饮 茶的 营 养价 值 和 药 理 作 用

是 由茶 叶 中所

解毒

多 酚 类除 能 沉 淀 下列 化 合 物 如
、 、 、

含的 各 种 化 学 成 分 所 决 定 的
、 、

,

而 这 些 化学 成 分

尼 古 丁 脱 水吗 啡 金 鸡纳 碱 辛 可 宁 碱 士的 宁

又 因 茶 树 品 种 栽 培 条件 制 茶工 艺 以 及 冲泡方
法 等不同而 异


(也 称 番 木 鳌 碱 )等 外 还 可 沉 淀 铅 银 钻 铜 等
,







金 属 化 合物



因此


,

可 作 为 生 物 碱 及 重金 属 盐

目前 已 知 茶 叶 中 化 学 成 分 的 组 成 约 有 四 百

中毒 的 抗 解 剂


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