非鍵分子軌道英文解釋翻譯、非鍵分子軌道的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

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

分詞翻譯：

非鍵的英語翻譯：

【化】 nonbonding

分子軌道的英語翻譯：

【化】 MO; molecular orbital

專業解析

在分子軌道理論中，非鍵分子軌道（Non-bonding Molecular Orbital, NBMO）指能量與孤立原子軌道相近、對分子鍵合幾乎沒有貢獻的軌道。其電子雲分布通常局域于單個原子，不參與原子間的有效成鍵或反鍵作用。以下是關鍵解析：

一、定義與能量特征

非鍵分子軌道的能量近似等于組成它的原子軌道能量，既未因軌道重疊而穩定化（如成鍵軌道），也未因相位相反而失穩（如反鍵軌道）。其鍵級（Bond Order）為零，數學表達為：

$$ E{text{NBMO}} approx E{text{AO}} $$ 其中 (E_{text{AO}}) 代表原子軌道能量。此類軌道常見于自由基或對稱性不匹配的體系（如氧原子的 (p) 軌道與相鄰原子軌道對稱性沖突）。

二、關鍵特性

對稱性限制
當原子軌道的對稱性與相鄰軌道不匹配時（例如，一個原子的 (p_y) 軌道與另一個原子的 (s) 軌道重疊），無法形成有效相互作用，導緻非鍵軌道産生。
電子貢獻
占據非鍵軌道的電子不降低分子總能量（不成鍵），也不升高能量（不反鍵），因此對鍵強無影響。例如，甲基自由基（·CH₃）中，碳的 (sp) 雜化軌道含單電子，形成非鍵軌道。
穩定性與反應性
非鍵軌道上的電子易參與反應（如自由基反應），因能量較高且未參與穩定化鍵合。典型例子包括二氧化氮（NO₂）中氮原子上未成對的電子。

三、實例解析：甲基自由基（·CH₃）

結構：三個 C-H 成鍵軌道 + 一個非鍵軌道（含單電子）。
鍵級計算：C-H 鍵級為 1，非鍵軌道鍵級為 0，總鍵級 3（與經典價鍵理論一緻）。
意義：解釋了自由基的高反應活性及順磁性（未配對電子）。

四、與成鍵/反鍵軌道的對比

軌道類型	能量變化	鍵合作用	電子貢獻
成鍵軌道	低于原子軌道	穩定化	增強化學鍵
反鍵軌道	高于原子軌道	不穩定化	削弱或破壞鍵
非鍵軌道	≈原子軌道	無	不影響鍵強度

參考文獻

Levine, I. N. Quantum Chemistry (7th ed.). Pearson, 2014. (定義與能量特征)
Atkins, P., & de Paula, J. Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press, 2017. (對稱性分析)
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非鍵軌道應用)

網絡擴展解釋

非鍵分子軌道是分子軌道理論中的一個重要概念，其定義和特點如下：

1.基本定義

非鍵分子軌道（Non-bonding Molecular Orbital）是原子軌道線性組合時，由于對稱性不匹配或未有效重疊，導緻能量與原始原子軌道相近的分子軌道。這類軌道在成鍵過程中對分子穩定性影響極小，既不像成鍵軌道降低能量，也不像反鍵軌道升高能量。

2.形成條件

對稱性不匹配：原子軌道的空間對稱性差異導緻無法有效組合（如s軌道與某些p軌道的組合）。
能量不匹配：當原子軌道間能級差異較大時，無法有效形成成鍵/反鍵軌道，從而保留為非鍵軌道。

3.能量特征

非鍵軌道的能量與原子的原子軌道能量幾乎相同，因此在分子中表現為“中性”狀态，既不促進也不削弱化學鍵的形成。

4.實例與應用

孤對電子：如水分子（H₂O）中氧原子的孤對電子占據非鍵軌道，因其p軌道未與氫原子1s軌道有效重疊。
自由基中的電子：某些自由基的未成對電子可能位于非鍵軌道，如氧氣分子（O₂）的反鍵軌道與非鍵軌道混合情況。

5.與成鍵/反鍵軌道的對比

軌道類型	能量變化	對分子穩定性的影響
成鍵軌道	低于原子軌道	增強穩定性
反鍵軌道	高于原子軌道	降低穩定性
非鍵軌道	接近原子軌道	無明顯影響

非鍵分子軌道是分子軌道理論中描述電子分布的中間狀态，適用于解釋孤對電子、未參與成鍵的原子軌道等現象。其存在擴展了對分子電子結構的理解，尤其在分析分子光譜和反應活性時有重要意義。