从分子轨道谈人际交往

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前面从薛定谔方程的解到4个量子数，介绍了原子轨道的排列。但是原子是如何形成共价键形成分子的呢？中学我们学过路易斯模型，通过共用电子而达到八电子稳定结构，而这个模型的缺点在于把电子视为点粒子，而忽略了电子波的特性。     按照MO理论，共价键的产生是由原子轨道线性组合成分子轨道，组合时轨道数日不变，而能量改变。分子轨道属于整个分子，而不是单一原子，分子中每一个电子是在原子核和其余电子平均势场中运动，其状态可以用单电子波函数即分子轨道描述。分子中的电子按泡利原理、能量最低原理和洪特规则安排在分子轨道上。组成分子轨道的不同原子轨道必须满足对称性匹配、轨道能量相近和轨道最大重叠三个条件。原子轨道中s、p、d…符号在分子轨道的名称则相应地用σ、π、δ…符号表示。         图1.29以氢原子为例说明共价键形成，能量的变化。两个氢原子的1s轨道组成了一个分子轨道，那另一个轨道上哪里去了？另一个分子轨道也是存在的，但是上面却没有任何电子。          事物都有两面性，原子轨道的结合也有两种方式，一种建设性的；一种破坏性的。建设性的连接方式就好比2个波的叠加可以相互加强，称为成键轨道，用σ表示。破坏性的就好比声波或光波的相互抵消，称为反键轨道用σ*表示。我们看到任何电子在成键轨道上，都最大可能出现在2个原子核之间，两核之间电子密度得到加强，从而确立两个原子的联系；而在反键轨道上，有一节点出现在两核之间，电子更多出现在核的相反两边，使得两个原子核更容易彼此暴露，更容易被静电斥力所分离。      当原子轨道重叠时，形成一个高能的反键轨道和低能的成键轨道。电子遵从能量最低原理，先排列在能量低的反键轨道上。从MO的能量图我们可以看到，形成的分子轨道的成键轨道比原子轨道能量更低，而反键轨道的能量比原子轨道能量更高。      从图1.31我们还能知道He无法组成He2，因为两个He原子有四个电子，其中两个在成键轨道上，两个在反键轨道上。最终的效果是的键级为0，所以无法形成稳定的分子系轨道。 键级的定义是：键级 ＝(成键轨道上的电子数 -反键轨道上的电子数)/2 2个p轨道形成分子轨道可以采取头碰头的方式形成σ键，也可以采取肩并肩的方式形成π键。σ键电子云比π键重叠更多，也就更稳定。2个相同的原子利用它3个简并的原子轨道形成3个键2个σ键，1个π键。    p轨道形成σ 和π键他们的能量关系为 σ< π< π*<σ*。前面介绍了相同原子形成分子轨道的MO图表，而对于不同种类的原子要形成分子轨道需要满足能量相似原理，且形成的分子轨道是不对称的。以O和C为例，电负性越大的氧元素的原子轨道贡献更多的成键轨道，电负性越小的碳原子贡献更多的反键轨道。并且碳带部分正电荷，氧带部分负电荷，氧的周围电子云的密度比碳的更大。 价层电子对互斥模型 (valence-shellelectron-pair repulsion model) (VSEPR)   VSEPR模型是将共用电子对与孤对电子的概念，与原子轨道的概念相结合，且电子斥力达到最小。在这个模型中电子对相互排斥，成键电子与孤对电子距离越远越好。VSEPR模型以最简单的方法形象化了化学变化，也很容易判断物质的空间构型。它的局限在于不允许反键轨道，所以后面的化学学习将利用MO和VSEPR一同探讨，找出最合适的解答。 对于一个中心原子和配位原子，我们首先计算价层电子的对数P，即有多少对电子。(孤对电子数目+成键电子数（包括配位原子的成键电子）目除以2)，为了尽可能的分开。P=2为直线，P=3为平面，P=4为四面体，P=5为三角双锥，p=6为八面体，p=7为五角双锥。 1.不同键电子对之间排斥作用的大小顺序为：三键排斥＞双键排斥＞单键排斥 2.孤对电子与键对电子间的排斥大小为：孤对/孤对＞孤对/键对＞键对/键对 3.配位原子的电负性增大或中心原子电负性减小，也会使键角偏离标准值.端原子电负性增加时，共享电子对将偏向配位体，从而减少成键电子对之间的斥力，键角的度数随之减小。 4.价电子对的相邻电子对越多，所受斥力就越大，距离原子核也越远。 VSEPR能够广泛预测定性预测各类ABn型分子的几何构型，但也有例外.例如BaI2，SrCl2都是弯曲形构型而非预计的直线性型；对过渡金属化合物几何构型的判断也有一定的局限性，对于过度元素配位场理论则能更好说明。     怎么理解并记住VSEPR呢？先简单中心原子看成自我，配位原子看成与自我交往的他人，而一对孤对电子就是内心深藏的一个“自我”。作为我，需要调和深藏内心的“自我”与外的矛盾，人最大的敌人就是自己。这样的关系表明为自我的矛盾>自我与他人的矛盾>他人与他人的矛盾（孤对/孤对＞孤对/键对＞键对/键对）。两个人如果果性格、习惯等内心的自我拥有更多共同点（轨道能量相似）则可以在成键轨道形成π和σ键从而关系更加稳定，电子云重叠更大（相处时间更长）。由于时间是有限的，随着交往的深度，这样的关系具有排他性，所以三键排斥＞双键排斥＞单键排斥。    一个人的在有限时间内（价层电子空间有限），交往的人越多，这样的关系就会表现不稳定性（人与人的关系需要长期稳定的经营），在他人之间，他人与自我内心的矛盾就会加大，从而人与人内心的距离就会拉大，彼此疏远。（价电子对的相邻电子对越多，所受斥力就越大，距离原子核也越远）。    当一个人的能力、经济实力、素质修养越来越差，或和你交往的的这人越来越强。在人与人的物质交换、社会交换、精神交换就会出现不平衡，就是人么常说的距离感。他人与他人构成的社会平面就会与自我中心原子产生距离，他们就会形成他们的圈子。他人与你的的连线所构成的他人与他人的夹角就会越小（键角就小）。 VSEPR如果直接套用心理学和社会学来解释人的活动则会十分死板！但具有相似性。 杂化轨道(Hybrid orbitals） 鲍林1931年提出杂化轨道概念。在形成分子时，原子中能量相近的原子轨道相互叠加组成新的原子轨道。由于成键原子轨道杂化后，轨道角度分布图的形状发生了变化（形状是一头大，一头小），杂化轨道在某些方向上的角度分布，比未杂化的p轨道和s轨道的角度分布大得多，它的大头在成键时与原来的轨道相比能够形成更大的重叠，因此杂化轨道比原有的原子轨道成键能力更强，形成的化学键键能大，使生成的分子更稳定。分子的空间构型主要取决于分子中σ键形成的骨架，杂化轨道形成的键为σ键，所以，杂化轨道的类型与分子的空间构型相关。 比如sp3杂化，是一个s轨道和3个p轨道混合，生成4个完全相等的sp3杂化轨道。在CH4中，C形成4个sp3杂化轨道和H原子的s轨道连接成σ键，形成正四面体构型。每一个键角都是109°28′。 同一原子内由一个ns轨道和二个np轨道发生的杂化，称为sp2杂化。杂化后组成的轨道称为sp2杂化轨道。具有平面三角形的结构，键角为120°。 同一原子内由一个ns轨道和一个np轨道发生的杂化，称为sp杂化。杂化后组成的轨道称为sp杂化轨道。sp杂化只能得到两个sp杂化轨道。 图1.39班杜拉（Albert Bandura1986-1999）交换决定论中，个体、行为和环境三因素相互作用循环结构。 人类社会也是循环结构 人与人的交往也就如同波函数一样，是自我界限之间的碰撞，如果碰撞成功双方的关系就会稳定下来。在人际关系中，人与人之间都是独立的个体(前面也说到每一个人都是不同的)，存在一定的界限，这既保护自己的个人空间不受侵犯，也不侵犯他人的个人空间，从而保证一个人的独立性，这就是自我界限(Awarenessof the ego boundary)。 任何人都必然和他人建立一种联系从而处于社会循环结构中。这样循环结构也类似于前面所提到的具有自催化特性的循环结构，所以社会由此而产生有序。社会还包括无数多个这样类似的循环结构，成为一个协同的有机整体。 人际关系与分子轨道 人的社会活动具有社会和自然的双重属性。在这两个属性的引导下，人就有马斯洛所说的人类的五个需求层次。人的社会活动就是为了逐步满足各个层次的需求，从而走向自我实现；而人际关系就是人在社会活动中最重要的互动过程。 在自我界限的碰撞中，也存在“成键轨道”与“反键轨道”。绝对孤立的人是不存在的，所以在社会结构中人与人的关系都会具有共同点和不同点。这个共同点包括三个层面：共同的利益、共同的社会结构需求（包括赞许、荣誉、地位、声望等）和共同的精神层面的需求（比如信仰、喜欢、爱以及心灵的依靠等等），而不同点也是这三个层面的矛盾。 这三个层面就如同比原子的s、p、d的轨道一样，不是彼此独立的，也可能会发生混合生成“杂化轨道”。那么一个人所形成的社会构型就是由这样杂化轨道各个成分的比例所决定的。有的人把金钱看得重要点；有的人把亲情看的重要；有的人把社会地位看的重要；还有的人把信仰看的最要。 这样的成分比例决定了一个人在社会所扮演的角色，他的行为作用于环境，而环境的改变再反作用于个人，就构成循环结构。这样的循环结构能够产生有序性，当多样性突破阈值，有序性被积累，在宏观层面就会表现出一致性；而在经济学上这样的一致性就被称为“看不见的手”。 人与人的关系在这三个层面内，就会组成三个基本关系：因为利益关系组成伙伴；因社会关系而成为同志；因情感而成为朋友。但是这三种关系不是独立的，是互相混合的；各个成分的多少决定了人与人的关系结构。在这三个层面内有更多的共同，就是更多的“电子”进入“成键轨道”。而更多的矛盾则是更多的电子进入“反键轨道”，进入成键轨道会使关系稳定，进入反键轨道则会降低这种稳定性。 而人际关系的“成键轨道”和“反键轨道”都是同时存在的，人与人的关系也会因环境的改变而发生渐变和突变。 要素 经济交换 社会交换 交换 经济利益 关系 效用 交易成本 关系成本 偶尔回报 金钱（经济借贷） 承认（社会借贷） 固定回报 财富（经济地位） 声望（社会地位） 解释逻辑 自然法则： 行动者的生存 收益最大化 人性法则： 群体的生存 损失最小化 人际关系与社会交换 按照霍曼斯的社会交换理论，人的社会行为类似于商品交换，这样的交换也在前面提到的三个层面内。个体在进行社会交换时,付出的是代价,得到的是报偿,利润就是报偿与代价的差值。 交往中,如果给予别人的多,他就会试图从双方的交往中多得到回报,以达到平衡（更多进入成键轨道）。如果他付出了很多,但得到的却很少,他就会产生不公平感,就会终止这种社会交往（由于社会结构的循环关系这样的终止不一定都是突变的，但会随内心界限使得距离放大）。每个人的自我界限是不同的，自己的报偿与代价之比与他人的报偿与代价之比也是不同的。按照分子轨道的能量匹配原则，报偿与代价之比相似的人更容易达到平衡形成关系的“成键轨道”。这样的交换不仅仅是物质上的，还包括社会上的肯定、赞许和荣誉；以及更重要的是心灵与精神层面的相互信赖与依靠的交换。 前面提到碳原子之所以作为生物界的主导元素，是因为他成键电子多，且链接方式多；能形成单键、双键和三键，还可以通过σ-p共轭效应使得碳正离子达到稳定。这就是碳的“人际关系”（连接方式的多样性）和他的“资本”（现在成功哲学也告诉我们成功的关键是人际关系和资本，个人素质也是资本的一个环节）。碳的缺点在于电负性太小，但可以通过氧和氮来弥补这样的缺点，氮和氧既能连接碳链又能形成氢键帮助碳来稳定亚结构，还可以形成生化反应的活性中心。王立群读史记中也提到汉武帝手下也需要有一批能臣和酷吏，所以一个人在世界上能力永远是有限的，必须要依靠他的人帮助弥补自己的不足才能获得成功。

  由于自然法则与社会原则相似性，我们在学习自然科学的同时，也会发现社会和人生哲学一些值得借鉴的闪亮点。从分子结构角度出发总结的一些对人际关系可能有用的建议：
①在人际关系的社会交换中，多尝试先给予，而后索取。而给予最重要一点是给人于所需，中国有句古话“欲要取之，必先予之”，这个原则被广泛的应用于市场经济和管理学。而本书也将在第四板块合成与代谢章节探讨，生物机体组织是如何充分利用“欲要取之，必先予之”原则的。在人际交往中这个给予不仅仅是物质的，还包括社会需要和情感需要；我们又该如何利用？
②像三键、双键电子云的排斥那样，一个人在有限的时间内人际关系的稳定和发展具有一定的‘排他性’。所以良好的人际关系需要长时间的经营，人际关系和资本一样重要，需要经营和用心琢磨的，要保持长期的联系。
③在一定程度和原则的束缚下，适当放大自我认知界限。这样在人际关系的自我界限的碰撞中更容易找到“能量相似”的伙伴、同志、朋友，从而和更多的人建立稳固关系，在三大层面上更多的进入“成键轨道”。
④多参加集体活动和社会活动，一则增大“碰撞概率”好结识更多的人；二则，将自己的闪亮点展现给他人。
⑤在一定程度上尝试用自己的行为影响他人，而不是语言。比如一个不经意的动作最好能触动他人的心灵，这样行为要伴随着独特性才会给人以印象（比如可以给一些行为和方法起新颖的外国名字或中国古典名句；又或者在网络发达的现在多使用便条、书信等等，从而放大你在某一个方面的特点），但又不能和自己的一贯行为原则相矛盾。
⑥直接性，不要让人认为你是一个城府很深，很聪明的人。万物是由简单的循环组成了复杂的有序。而不同尺度的相似性更说明复杂中包含简单，很多事情用直接简单的处理往往达到最佳就的效果。不直接，隐藏过多会拉伸距离，误会和矛盾也会接踵而来。对人的不满也可以直接表明，从而找到一个妥协。太聪明可能伤害别人的自尊，也可能招来妒嫉。
⑦三个单键的能量必然大于一个叁键，两个单键的能量必然大于一个双键。除了确定彼此，相爱这个人必定会成为你的妻子/丈夫；不要在一个人身上投入过多的资源和时间，否则会有伤心的一天，听着《寂寞在唱歌》仰望星空的无奈。人与人的界限是永恒存在的即使是夫妻也要存在各自的隐私和界限，不要企图打破这样的界限使关系更好一点。
⑧不得不与你讨厌的人相处时，不要相持，可以尽量减少与他相遇和对话。在无视他的同时，通过细小的善意行为影响他。前面就已经说道初值敏感和蝴蝶效应，人与人的的矛盾很大程度来源于第一次印象，你们的矛盾很可能存在一个根源，找到矛盾的根源加以解决。

lj2008cn

版主好强不仅理论知识深厚而且社会阅历丰富！佩服佩服 怎么图片都是小XX啊

Gary

呵呵，妙文。

swissstucco

自然规律都是向通的。