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分子軌道英文解釋翻譯、分子軌道的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 MO; molecular orbital

分詞翻譯:

分的英語翻譯:

cent; dispart; distribute; divide; marking; minute
【計】 M
【醫】 deci-; Div.; divi-divi

子軌道的英語翻譯:

【計】 semi-orbit; subtrack

專業解析

分子軌道(Molecular Orbital, MO)是從量子化學角度描述分子中電子運動狀态的核心概念,其定義需結合漢英詞典釋義與化學理論背景綜合闡述:


一、術語定義與理論背景

  1. 漢英詞典釋義

    • 中文:分子軌道(fēn zǐ guǐ dào)指分子中電子所處的量子态,由原子軌道線性組合形成,描述電子在分子整體中的空間分布與能量。
    • 英文:Molecular Orbital (MO) is a region in a molecule where an electron has the highest probability of being found, formed by the combination of atomic orbitals.

      來源:IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》

  2. 理論基礎

    分子軌道理論(Molecular Orbital Theory, MOT)由洪特(Hund)、穆利肯(Mulliken)等人發展,強調分子中電子屬于整個分子而非特定原子,通過薛定谔方程求解分子波函數(即分子軌道)。


二、核心特性與數學表達

  1. 軌道形成原理

    原子軌道(Atomic Orbitals, AOs)通過線性組合(Linear Combination of Atomic Orbitals, LCAO)形成分子軌道:

    $$ psi_{text{MO}} = c_1 phi_1 + c_2 phi_2 $$

    其中 $phi_1, phi_2$ 為原子軌道,$c_1, c_2$ 為組合系數,決定軌道相位與能量。

  2. 軌道類型與能量

    • 成鍵軌道(Bonding MO):原子軌道同相疊加,電子雲密度集中于原子間,能量低于原原子軌道(如 $sigma$, $pi$ 軌道)。
    • 反鍵軌道(Antibonding MO):原子軌道異相疊加,節點處電子雲密度為零,能量高于原原子軌道(标記為 $sigma^$, $pi^$)。
    • 非鍵軌道(Nonbonding MO):能量近似原子軌道,不參與成鍵(如孤對電子)。

三、應用與實例

  1. 解釋分子性質

    • 鍵級計算:鍵級 = $frac{1}{2}$(成鍵電子數 - 反鍵電子數),預測鍵穩定性(如 $O_2$ 鍵級為2,含兩個未成對電子,解釋順磁性)。
    • 光譜分析:電子躍遷(如HOMO→LUMO)對應紫外-可見吸收光譜。
  2. 典型分子軌道圖示

    • $ce{H2}$:兩個1s軌道組合為 $sigma{1s}$(成鍵)與 $sigma{1s}^*$(反鍵)。
    • $ce{O2}$:分子軌道能級圖顯示兩個電子占據簡并的 $pi^*$ 軌道,符合洪特規則。

權威參考文獻

  1. Levine, I. N. Quantum Chemistry (7th ed.). Pearson, 2014. 鍊接
  2. Atkins, P. W., & Friedman, R. Molecular Quantum Mechanics (5th ed.). Oxford University Press. 鍊接
  3. IUPAC. "Molecular Orbital." Gold Book. DOI: 10.1351/goldbook.M04003. 鍊接

注:部分經典教材鍊接導向出版社官網,IUPAC術語庫為化學标準定義來源。

網絡擴展解釋

分子軌道是量子化學中描述分子内電子運動狀态的核心概念,指分子中電子在空間分布的波函數。其核心特點是将電子視為屬于整個分子而非特定原子,通過原子軌道的線性組合(LCAO)形成。

關鍵要點解析

  1. 形成方式
    原子軌道通過線性組合形成分子軌道,包括:

    • 成鍵軌道(能量低于原子軌道,如σ、π軌道)
    • 反鍵軌道(能量高于原子軌道,如σ、π軌道)
    • 非鍵軌道(能量與原子軌道相近)
  2. 軌道類型

    • σ軌道:原子軌道頭對頭重疊形成(如H₂的s-s軌道重疊)
    • π軌道:原子軌道肩并肩重疊(如O₂的p-p軌道重疊)
    • δ軌道:d軌道面對面重疊(如某些過渡金屬配合物)
  3. 能量與穩定性
    電子優先填充低能軌道,成鍵軌道電子使分子穩定,反鍵軌道電子削弱鍵合。鍵級計算公式為:
    $$text{鍵級} = frac{text{成鍵電子數} - text{反鍵電子數}}{2}$$
    例如O₂的鍵級為2,對應雙鍵結構。

  4. 理論優勢

    • 解釋分子磁性(如O₂的順磁性源于兩個單電子π*軌道)
    • 處理離域電子體系(如苯的共轭π軌道)
    • 預測分子激發态(通過軌道能級躍遷)
  5. 與價鍵理論對比
    分子軌道理論更擅長描述多原子分子和電子離域現象,而價鍵理論側重定域鍵的直觀描述。兩者結合可全面理解化學鍵本質。

該理論廣泛應用于光譜分析、反應機理研究及材料科學中,是現代化學鍵理論的重要支柱。

分類

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