定域分子軌道英文解釋翻譯、定域分子軌道的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

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

分詞翻譯：

定域的英語翻譯：

【計】 localize

分子軌道的英語翻譯：

【化】 MO; molecular orbital

專業解析

定域分子軌道（Localized Molecular Orbitals, LMOs）是量子化學中用于描述分子内化學鍵性質的一種理論模型。其核心思想是通過數學變換，将離域的正則分子軌道（Canonical Molecular Orbitals, CMOs）轉換為空間分布更集中的軌道形式，從而更直觀地對應傳統化學中的定域鍵（如σ鍵、π鍵）或孤對電子結構。

理論背景與特點

定義與目的
定域分子軌道是由福井謙一（Kenichi Fukui）等學者提出的概念，旨在通過對稱性匹配的原子軌道線性組合（LCAO-MO），将離域軌道轉換為空間局域化的形式。這種轉換使化學鍵的電子密度分布更接近實驗觀測結果，例如通過X射線衍射或電子密度拓撲分析驗證的鍵合特征。
與離域軌道的區别
離域的正則分子軌道（CMOs）通常具有全局對稱性，能量本征态明确但空間分布廣泛；而定域分子軌道通過能量等價變換（如Foster-Boys方法或Pipek-Mezey定域化算法），在保持總能量不變的前提下，使軌道空間重疊最小化，從而突出特定原子間的成鍵作用。
數學方法與應用
常用的定域化方法包括：
- Foster-Boys定域化：以最大化軌道間距離為目标函數，適用于共價鍵分析。
- Pipek-Mezey定域化：基于電荷定域化準則，更適合描述孤對電子和極性鍵。
  這些方法被廣泛應用于化學反應路徑分析、分子間相互作用計算，以及化學教學中的分子結構可視化（如Gaussian或ORCA軟件的輸出結果）。

權威參考文獻

經典教材《量子化學：分子軌道方法》（作者：John A. Pople）第9章詳細論述了定域化算法的數學基礎。
諾貝爾獎得主Roald Hoffmann的論文《化學鍵的定域與離域》（Journal of Chemical Physics, 1963）從對稱性角度闡明了定域軌道的物理意義。
國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）官網的術語庫收錄了“定域分子軌道”的标準定義及曆史發展脈絡。

網絡擴展解釋

定域分子軌道是化學中用于描述分子内電子局域化分布的模型，其核心思想是将成鍵電子對限定在特定原子間，而非整個分子範圍内。以下從定義、特點及應用進行解釋：

1.基本定義

定域分子軌道（Localized Molecular Orbitals, LMOs）認為成鍵電子主要分布于兩個相鄰原子之間，形成明确的化學鍵（如σ鍵、π鍵）。例如，在氨分子（NH₃）中，氮原子通過三個sp³雜化軌道分别與三個氫原子的1s軌道形成三個定域的N-H鍵軌道，而孤對電子占據另一個sp³雜化軌道。

2.主要特點

局域性：電子雲集中在特定原子對之間，與經典價鍵理論的化學鍵描述更接近。
簡化性：通過雜化軌道組合（如sp³、sp²）直觀解釋分子幾何構型，如CH₄的正四面體結構。
等價性：在某些分子（如CH₄）中，定域軌道通過對稱性組合可等效轉化為離域軌道，但能更直觀體現鍵的等同性。

3.與離域軌道的區别

電子分布：定域軌道描述電子局域于特定鍵區，離域軌道則強調電子在整個分子内運動。
適用場景：定域模型適合讨論鍵能、偶極矩等宏觀性質；離域模型更適合解釋光譜、電離能等與單個電子行為相關的性質。

4.實際應用

鍵能預測：基于定域軌道假設，同類鍵（如O-H鍵）在不同分子中的鍵能相近，簡化了化學鍵強度的估算。
教學與建模：定域模型因直觀性被廣泛用于教學和分子結構分析，例如解釋有機分子的立體化學。

定域分子軌道是對分子電子結構的簡化描述，適用于需要直觀理解化學鍵性質的場景，而離域軌道更適用于量子層面的精确計算。兩種模型本質上是同一物理現象的不同數學表達形式。