定域分子轨道英文解释翻译、定域分子轨道的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 localized molecular orbital (LMO); localized orbital

分词翻译：

定域的英语翻译：

【计】 localize

分子轨道的英语翻译：

【化】 MO; molecular orbital

专业解析

定域分子轨道（Localized Molecular Orbitals, LMOs）是量子化学中用于描述分子内化学键性质的一种理论模型。其核心思想是通过数学变换，将离域的正则分子轨道（Canonical Molecular Orbitals, CMOs）转换为空间分布更集中的轨道形式，从而更直观地对应传统化学中的定域键（如σ键、π键）或孤对电子结构。

理论背景与特点

定义与目的
定域分子轨道是由福井谦一（Kenichi Fukui）等学者提出的概念，旨在通过对称性匹配的原子轨道线性组合（LCAO-MO），将离域轨道转换为空间局域化的形式。这种转换使化学键的电子密度分布更接近实验观测结果，例如通过X射线衍射或电子密度拓扑分析验证的键合特征。
与离域轨道的区别
离域的正则分子轨道（CMOs）通常具有全局对称性，能量本征态明确但空间分布广泛；而定域分子轨道通过能量等价变换（如Foster-Boys方法或Pipek-Mezey定域化算法），在保持总能量不变的前提下，使轨道空间重叠最小化，从而突出特定原子间的成键作用。
数学方法与应用
常用的定域化方法包括：
- Foster-Boys定域化：以最大化轨道间距离为目标函数，适用于共价键分析。
- Pipek-Mezey定域化：基于电荷定域化准则，更适合描述孤对电子和极性键。
  这些方法被广泛应用于化学反应路径分析、分子间相互作用计算，以及化学教学中的分子结构可视化（如Gaussian或ORCA软件的输出结果）。

权威参考文献

经典教材《量子化学：分子轨道方法》（作者：John A. Pople）第9章详细论述了定域化算法的数学基础。
诺贝尔奖得主Roald Hoffmann的论文《化学键的定域与离域》（Journal of Chemical Physics, 1963）从对称性角度阐明了定域轨道的物理意义。
国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）官网的术语库收录了“定域分子轨道”的标准定义及历史发展脉络。

网络扩展解释

定域分子轨道是化学中用于描述分子内电子局域化分布的模型，其核心思想是将成键电子对限定在特定原子间，而非整个分子范围内。以下从定义、特点及应用进行解释：

1.基本定义

定域分子轨道（Localized Molecular Orbitals, LMOs）认为成键电子主要分布于两个相邻原子之间，形成明确的化学键（如σ键、π键）。例如，在氨分子（NH₃）中，氮原子通过三个sp³杂化轨道分别与三个氢原子的1s轨道形成三个定域的N-H键轨道，而孤对电子占据另一个sp³杂化轨道。

2.主要特点

局域性：电子云集中在特定原子对之间，与经典价键理论的化学键描述更接近。
简化性：通过杂化轨道组合（如sp³、sp²）直观解释分子几何构型，如CH₄的正四面体结构。
等价性：在某些分子（如CH₄）中，定域轨道通过对称性组合可等效转化为离域轨道，但能更直观体现键的等同性。

3.与离域轨道的区别

电子分布：定域轨道描述电子局域于特定键区，离域轨道则强调电子在整个分子内运动。
适用场景：定域模型适合讨论键能、偶极矩等宏观性质；离域模型更适合解释光谱、电离能等与单个电子行为相关的性质。

4.实际应用

键能预测：基于定域轨道假设，同类键（如O-H键）在不同分子中的键能相近，简化了化学键强度的估算。
教学与建模：定域模型因直观性被广泛用于教学和分子结构分析，例如解释有机分子的立体化学。

定域分子轨道是对分子电子结构的简化描述，适用于需要直观理解化学键性质的场景，而离域轨道更适用于量子层面的精确计算。两种模型本质上是同一物理现象的不同数学表达形式。