molecular orbital是什麼意思，molecular orbital的意思翻譯、用法、同義詞、例句

常用詞典

[物化] 分子軌道

In molecular orbital theory, we named orbits based on their symmetry.

在分子軌道理論中，我們基于軌道的對稱性給它們命名。

Recall the molecular orbital diagrams we created for diatomics back.

回想一下我們為雙原子創建的分子軌道圖。

So this is what we call our molecular orbital.

這就是我們所說的分子軌道。

So that's the idea of a bonding molecular orbital.

這就是成鍵分子軌道的概念。

Today we're talking about molecular orbital theory.

今天我們要講的是分子軌道理論。

分子軌道（Molecular Orbital, MO）是量子化學中描述分子中電子運動狀态的核心概念。它由原子軌道線性組合而成，代表電子在整個分子範圍内的概率分布，而非局限于單個原子。該理論認為，當原子形成分子時，其價電子不再屬于特定原子，而是分布在由原子軌道相互作用形成的分子軌道中。

形成原理
原子軌道通過線性組合（Linear Combination of Atomic Orbitals, LCAO）形成分子軌道。組合方式包括：
- 成鍵軌道（Bonding Orbital）：原子軌道同相疊加（波函數相加），電子雲密度集中在原子核間，能量低于原原子軌道，穩定分子結構。
- 反鍵軌道（Antibonding Orbital）：原子軌道反相疊加（波函數相減），電子雲密度在原子核間形成節點，能量高于原原子軌道，削弱化學鍵。
- 非鍵軌道（Nonbonding Orbital）：原子軌道未有效重疊，能量與原原子軌道相近，對成鍵無貢獻。
電子排布規則
分子軌道遵循與原子軌道相同的填充規則：
- 泡利不相容原理：每個分子軌道最多容納兩個自旋相反的電子。
- 能量最低原理：電子優先填入能量最低的軌道。
- 洪德規則：簡并軌道（能量相同的軌道）中電子盡可能分占且自旋平行。
分子軌道類型
根據對稱性和能量分為：
- σ軌道：沿鍵軸對稱，如σ（成鍵）、σ*（反鍵）。
- π軌道：電子雲分布在鍵軸平面上下方，如π（成鍵）、π*（反鍵）。
- δ軌道：存在于過渡金屬配合物中，電子雲呈四瓣狀分布。

分子軌道理論成功解釋了傳統價鍵理論難以描述的現象：

氧分子的順磁性：O₂分子中存在兩個單電子占據的π*反鍵軌道。
分子穩定性預測：通過鍵級（Bond Order）計算：
$$text{鍵級} = frac{1}{2} times (text{成鍵電子數} - text{反鍵電子數})$$

鍵級>0表明分子可穩定存在。

權威參考來源

量子化學經典教材 Modern Quantum Chemistry by Szabo and Ostlund（具體章節：Chapter 3 "The Electronic Structure of Molecules"）
國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）術語定義 Gold Book: Molecular Orbital
麻省理工學院開放式課程《化學原理》講義 MIT OCW: Molecular Orbital Theory
《自然》期刊綜述文章 The Quantum Nature of the Chemical Bond (Nature Chemistry, 2020)

分子軌道（molecular orbital，簡稱MO）是量子化學中描述分子内電子運動的波函數，由原子軌道線性組合形成，用于解釋化學鍵的形成和分子性質。以下是關鍵點：

定義：分子軌道是分子中電子的概率分布區域，覆蓋整個分子而非單個原子。它由原子軌道（atomic orbitals）通過線性組合（如相加或相減）形成，例如兩個氫原子的1s軌道組合成H₂的分子軌道。
能級分裂：原子軌道組合時，會生成能量低于原軌道的成鍵軌道（bonding orbital）和能量更高的反鍵軌道（antibonding orbital）。成鍵軌道促進分子穩定，反鍵軌道則削弱鍵合。

鍵級（Bond Order）計算公式為： $$ text{鍵級} = frac{text{成鍵電子數} - text{反鍵電子數}}{2} $$ 鍵級越大，分子越穩定。例如，O₂的鍵級為2，而He₂鍵級為0（故無法穩定存在）。

分子軌道理論成功解釋了傳統價鍵理論難以說明的現象，如：

分子軌道理論強調電子的離域性（電子屬于整個分子），而價鍵理論認為電子定域于原子間。前者更適用于多原子分子和激發态分析，後者則直觀描述簡單分子的成鍵。

通過分子軌道理論，化學家能更精确預測分子的磁性、反應活性及電子結構，是現代化學鍵理論的核心工具之一。

【别人正在浏覽】