非键分子轨道英文解释翻译、非键分子轨道的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 nonbonding (molecular) orbital; nonbonding MO (NBMO)

分词翻译：

非键的英语翻译：

【化】 nonbonding

分子轨道的英语翻译：

【化】 MO; molecular orbital

专业解析

在分子轨道理论中，非键分子轨道（Non-bonding Molecular Orbital, NBMO）指能量与孤立原子轨道相近、对分子键合几乎没有贡献的轨道。其电子云分布通常局域于单个原子，不参与原子间的有效成键或反键作用。以下是关键解析：

一、定义与能量特征

非键分子轨道的能量近似等于组成它的原子轨道能量，既未因轨道重叠而稳定化（如成键轨道），也未因相位相反而失稳（如反键轨道）。其键级（Bond Order）为零，数学表达为：

$$ E{text{NBMO}} approx E{text{AO}} $$ 其中 (E_{text{AO}}) 代表原子轨道能量。此类轨道常见于自由基或对称性不匹配的体系（如氧原子的 (p) 轨道与相邻原子轨道对称性冲突）。

二、关键特性

对称性限制
当原子轨道的对称性与相邻轨道不匹配时（例如，一个原子的 (p_y) 轨道与另一个原子的 (s) 轨道重叠），无法形成有效相互作用，导致非键轨道产生。
电子贡献
占据非键轨道的电子不降低分子总能量（不成键），也不升高能量（不反键），因此对键强无影响。例如，甲基自由基（·CH₃）中，碳的 (sp) 杂化轨道含单电子，形成非键轨道。
稳定性与反应性
非键轨道上的电子易参与反应（如自由基反应），因能量较高且未参与稳定化键合。典型例子包括二氧化氮（NO₂）中氮原子上未成对的电子。

三、实例解析：甲基自由基（·CH₃）

结构：三个 C-H 成键轨道 + 一个非键轨道（含单电子）。
键级计算：C-H 键级为 1，非键轨道键级为 0，总键级 3（与经典价键理论一致）。
意义：解释了自由基的高反应活性及顺磁性（未配对电子）。

四、与成键/反键轨道的对比

轨道类型	能量变化	键合作用	电子贡献
成键轨道	低于原子轨道	稳定化	增强化学键
反键轨道	高于原子轨道	不稳定化	削弱或破坏键
非键轨道	≈原子轨道	无	不影响键强度

参考文献

Levine, I. N. Quantum Chemistry (7th ed.). Pearson, 2014. (定义与能量特征)
Atkins, P., & de Paula, J. Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press, 2017. (对称性分析)
Miessler, G. L., & Tarr, D. A. Inorganic Chemistry (5th ed.). Pearson, 2013. (甲基自由基案例)
Housecroft, C. E., & Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry (4th ed.). Prentice Hall, 2012. (NO₂非键轨道应用)

网络扩展解释

非键分子轨道是分子轨道理论中的一个重要概念，其定义和特点如下：

1.基本定义

非键分子轨道（Non-bonding Molecular Orbital）是原子轨道线性组合时，由于对称性不匹配或未有效重叠，导致能量与原始原子轨道相近的分子轨道。这类轨道在成键过程中对分子稳定性影响极小，既不像成键轨道降低能量，也不像反键轨道升高能量。

2.形成条件

对称性不匹配：原子轨道的空间对称性差异导致无法有效组合（如s轨道与某些p轨道的组合）。
能量不匹配：当原子轨道间能级差异较大时，无法有效形成成键/反键轨道，从而保留为非键轨道。

3.能量特征

非键轨道的能量与原子的原子轨道能量几乎相同，因此在分子中表现为“中性”状态，既不促进也不削弱化学键的形成。

4.实例与应用

孤对电子：如水分子（H₂O）中氧原子的孤对电子占据非键轨道，因其p轨道未与氢原子1s轨道有效重叠。
自由基中的电子：某些自由基的未成对电子可能位于非键轨道，如氧气分子（O₂）的反键轨道与非键轨道混合情况。

5.与成键/反键轨道的对比

轨道类型	能量变化	对分子稳定性的影响
成键轨道	低于原子轨道	增强稳定性
反键轨道	高于原子轨道	降低稳定性
非键轨道	接近原子轨道	无明显影响

非键分子轨道是分子轨道理论中描述电子分布的中间状态，适用于解释孤对电子、未参与成键的原子轨道等现象。其存在扩展了对分子电子结构的理解，尤其在分析分子光谱和反应活性时有重要意义。