
[物化] 分子轨道
In molecular orbital theory, we named orbits based on their symmetry.
在分子轨道理论中,我们基于轨道的对称性给它们命名。
Recall the molecular orbital diagrams we created for diatomics back.
回想一下我们为双原子创建的分子轨道图。
So this is what we call our molecular orbital.
这就是我们所说的分子轨道。
So that's the idea of a bonding molecular orbital.
这就是成键分子轨道的概念。
Today we're talking about molecular orbital theory.
今天我们要讲的是分子轨道理论。
分子轨道(Molecular Orbital, MO)是量子化学中描述分子中电子运动状态的核心概念。它由原子轨道线性组合而成,代表电子在整个分子范围内的概率分布,而非局限于单个原子。该理论认为,当原子形成分子时,其价电子不再属于特定原子,而是分布在由原子轨道相互作用形成的分子轨道中。
形成原理
原子轨道通过线性组合(Linear Combination of Atomic Orbitals, LCAO)形成分子轨道。组合方式包括:
电子排布规则
分子轨道遵循与原子轨道相同的填充规则:
分子轨道类型
根据对称性和能量分为:
分子轨道理论成功解释了传统价键理论难以描述的现象:
$$text{键级} = frac{1}{2} times (text{成键电子数} - text{反键电子数})$$
键级>0表明分子可稳定存在。
权威参考来源
分子轨道(molecular orbital,简称MO)是量子化学中描述分子内电子运动的波函数,由原子轨道线性组合形成,用于解释化学键的形成和分子性质。以下是关键点:
键级(Bond Order)计算公式为: $$ text{键级} = frac{text{成键电子数} - text{反键电子数}}{2} $$ 键级越大,分子越稳定。例如,O₂的键级为2,而He₂键级为0(故无法稳定存在)。
分子轨道理论成功解释了传统价键理论难以说明的现象,如:
分子轨道理论强调电子的离域性(电子属于整个分子),而价键理论认为电子定域于原子间。前者更适用于多原子分子和激发态分析,后者则直观描述简单分子的成键。
通过分子轨道理论,化学家能更精确预测分子的磁性、反应活性及电子结构,是现代化学键理论的核心工具之一。
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