关于分子轨道理论 什么是分子轨道理论
分子轨道理论的要点：
1.原子在形成分子时，所有电子都有贡献，分子中的电子不再从属于某个原子，而是在整个分子空间范围内运动。在分子中电子的空间运动状态可用相应的分子轨道波函数ψ（称为分子轨道）来描述。分子轨道和原子轨道的主要区别在于：(1)在原子中，电子的运动只受 1个原子核的作用，原子轨道是单核系统；而在分子中，电子则在所有原子核势场作用下运动，分子轨道是多核系统。(2)原子轨道的名称用s、p、d…符号表示，而分子轨道的名称则相应地用σ、π、δ…符号表示。
2.分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合（linear combination of atomic orbitals，LCAO）而得到。几个原子轨道可组合成几个分子轨道，其中有一半分子轨道分别由正负符号相同的两个原子轨道叠加而成，两核间电子的概率密度增大，其能量较原来的原子轨道能量低，有利于成键，称为成键分子轨道（bonding molecular orbital），如σ、π轨道（轴对称轨道）；另一半分子轨道分别由正负符号不同的两个原子轨道叠加而成，两核间电子的概率密度很小，其能量较原来的原子轨道能量高,不利于成键,称为反键分子轨道（antibonding molecular orbital），如 σ*、π* 轨道（镜面对称轨道，反键轨道的符号上常加“*”以与成键轨道区别）。 若组合得到的分子轨道的能量跟组合前的原子轨道能量没有明显差别，所得的分子轨道叫做非键分子轨道。
3.原子轨道线性组合的原则（分子轨道是由原子轨道线性组合而得的）：
（1）对称性匹配原则
只有对称性匹配的原子轨道才能组合成分子轨道，这称为对称性匹配原则。
原子轨道有s、p、d等各种类型，从它们的角度分布函数的几何图形可以看出，它们对于某些点、线、面等有着不同的空间对称性。对称性是否匹配，可根据两个原子轨道的角度分布图中波瓣的正、负号对于键轴（设为x轴）或对于含键轴的某一平面的对称性决定。例如 图1中的(a)、(b)，进行线性组合的原子轨道分别对于x轴呈圆柱形对称，均为对称性匹配；又如图 2(d)和(e) 中，参加组合的原子轨道分别对于xy平面呈反对称，它们也是对称性匹配的，均可组合成分子轨道；可是图2（f）、（g）中，参加组合的两个原子轨道对于xy平面一个呈对称而另一个呈反对称，则二者对称性不匹配，不能组合成分子轨道。
图9-10 原子轨道对称性匹配成键
符合对称性匹配原则的几种简单的原子轨道组合是，(对 x轴) s-s、s-px 、px-px 组成σ分子轨道；（对 xy平面）py-py 、pz-pz 组成π分子轨道。对称性匹配的两原子轨道组合成分子轨道时，因波瓣符号的异同，有两种组合方式：波瓣符号相同（即＋＋重叠或－－重叠）的两原子轨道组合成成键分子轨道；波瓣符号相反（即＋－重叠）的两原子轨道组合成反键分子轨道。图9-11是对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道的示意图。
对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道示意图
（2）能量近似原则
在对称性匹配的原子轨道中，只有能量相近的原子轨道才能组合成有效的分子轨道，而且能量愈相近愈好，这称为能量近似原则。
（3）轨道最大重叠原则
对称性匹配的两个原子轨道进行线性组合时，其重叠程度愈大，则组合成的分子轨道的能量愈低，所形成的化学键愈牢固，这称为轨道最大重叠原则。在上述三条原则中，对称性匹配原则是首要的，它决定原子轨道有无组合成分子轨道的可能性。能量近似原则和轨道最大重叠原则是在符合对称性匹配原则的前提下，决定分子轨道组合效率的问题。
4.电子在分子轨道中的排布也遵守原子轨道电子排布的同样原则，即Pauli不相容原理、能量最低原理和Hund规则。具体排布时，应先知道分子轨道的能级顺序。目前这个顺序主要借助于分子光谱实验来确定。
5.在分子轨道理论中，用键级（bond order）表示键的牢固程度。键级的定义是：
键级 ＝ （成键轨道上的电子数 - 反键轨道上的电子数）／2
键级也可以是分数。一般说来，键级愈高，键愈稳定；键级为零，则表明原子不可能结合成分子，键级越小（反键数越多），键长越大。
6.键能：在绝对零度下，将处于基态的双分子AB拆开也处于基态的A原子和B原子时，所需要的能量叫AB分子的键离解能，常用符号D（A-B)来表示。
7.键角：键和键的夹角。如果已知分子的键长和键角，则分子的几何构型就确定了。
按照分子轨道理论，这三种成键情况如下：
O2+：(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)1
O2： (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)2
O2-：(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)2(π2pz*)1
键级 ＝ （成键轨道上的电子数 - 反键轨道上的电子数）／2
所以键级为：O2+：2.5， O2：2， O2-：1.5
而键级大的键长短，键级小的键长长
所以键长顺序是：O2+＜ O2＜ O2-
首先，三种分子的轨道排布式是：
O2+：(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)1
O2： (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)1（π2pz*）1
O2-：(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)2(π2pz*)1
第二，键级计算
O2+：（6-1）/2=2.5
O2：(6-2)/2=2
O2-:(6-3)/2=1.5
所以键级：O2+>O2> O2-
第三。由于键级越大说明成键作用越强，故键长越短，所以键长：O2+＜ O2＜ O2
分子轨道理论：现代共价键理论之一
分子轨道理论~
分子轨道理论是和以杂化轨道理论为代表的旧价键理论有很大不同的。旧价键理论认为分子中不同的原子形成共价键而结合在一起，靠的是两个原子被单电子占据的原子轨道的重叠，从而电子配对相互作用结合在一起；而分子轨道理论对于分子的成键作用是和旧价键理论明显不同的，我们知道分子中不同原子形成共价键会使体系能量降低，分子轨道理论认为分子中存在成键轨道和反键轨道，成键轨道能量比原子轨道低，反键轨道能量比原子轨道高，但是电子是从能量低的成键轨道填起的，因此最终成键电子数多于反键电子数，使体系能量比原子态下降，即成键了。总之，你要把握住分子轨道理论的最大要点，他不将成键作用视为单电子的配对；由于形成化学键体系能量要降低，分子轨道理论就是基于此将成键作用视为电子填在能量低的成键轨道，使体系能量降低而成键，这就是分子轨道理论的最大要点，所以，像某些有单电子的化合物它们的分子轨道能级图会出现被单电子占据的分子轨道，因为分子轨道理论不要求电子配对。
分子轨道理论：现代共价键理论之一
分子轨道理论
答：对称性匹配原则：只有对称性匹配的原子轨道才能组合成分子轨道，这称为对称性匹配原则。 原子轨道有s、p、d等各种类型，从它们的角度分布函数的几何图形可以看出，它们对于某些点、线、面等有着不同的空间对称性。对称性是否匹配，可根据两个原子轨道的角度分布图中波瓣的正、负号对于键轴（设为x轴...
分子轨道理论的简介
答：一种化学键理论，是原子轨道理论对分子的自然推广。其基本观点是:物理上存在单个电子的自身行为，只受分子中的原子核和其他电子平均场的作用，以及泡利不相容原理的制约；数学上则企图将难解的多电子运动方程简化为单电子方程处理。因此，分子轨道理论是一种以单电子近似为基础的化学键理论。描写单电子行为...
无数学基础的学生如何理解分子轨道理论?
答：到了1933年，分子轨道理论已经被广泛的接受，并且被认为是一个有效而且有用的理论。事实上，根据德国物理化学家休克尔的描述，第一篇使用分子轨道理论的文献是由莱纳德琼斯发表于1929年。而第一个使用分子轨道理论的定量计算文献则是在1938年由库尔森发表的使用自洽场理论解决氢分子的电子波函数的工作。到...
配合物的分子轨道理论是怎么一回事啊?
答：s, px, py, pz, dx2-y2, dz2，成键轨道对应相应反键轨道。另外3个价轨道为dxy，dxz, dyz,它们可与对称性匹配的π配体的群轨道形成型的配合物分子轨道。即 π：dxy，dxz, dyz他们是非键轨道。总共有a1g,t1u,eg,t2g(非键）,eg*,a1g*,t1u*七种轨道。相对于晶体常理论来说t2g对应dxy，...
根据分孑轨道理论说明氧气分子的活泼性,具有顺磁性
答：12电子占据了前五个，剩余两个充填在π3和π4上，由于自旋相同能量较低，故两电子自旋方向相同地排列在两个轨道上，所以氧气为顺磁性分子，氧气极少直接与其他分子反应，但是氧气分子键级为2，且氧原子半径小，电子云密度大，原子间相互排斥使键能下降，氧气能够少量分解成极其活泼的氧原子。
分子轨道理论与价键理论在解释B的性质上有什么区别?
答：【答案】：根据分子轨道理论，B2的电子组态为KK(2σg)2(2σu)2(1πu)2，由于2σg为强成键，2σu为弱反键，所以B2的键级在1～2之间，能稳定存在。由于1πu有两个未成对电子，所以B2为顺磁性体系。价键理论认为B的2p轨道有一单电子，当原子结合为分子时，单电子尽可能成对，所以两个B原子...
应用分子轨道理论解释O2 具有顺磁性
答：O的第二电子层有2S,2P轨道，其中2S，只有一个亚轨道，并且能量最低，所以首先填充2个电子，到此O的最外层还剩四个电子，2P轨道有3个亚轨道，因此必须有两个电子挤在同一亚轨道，剩下两个电子各占一个亚轨道，并且它们的自旋方向相同，就是同一方向转动，以为此时彼此间排斥力最小，能量最低，这个就...
分子轨道理论分子轨道的能量
答：在特定情况下，如N2分子，可能会出现πu2p<σg2p的能级顺序改变。通过能级次序和泡利原理，我们可以预测多原子分子的基态，如表3所示。多原子分子的分子轨道理论是基于单电子波动方程的近似解，而群论在化学中的应用则提供了对分子电子状态的重要信息，例如分子轨道对称守恒原理。尽管哈密顿算符H与电子的...
分子轨道图形理论是什么?
答：分子轨道图形理论是吉林大学唐敖庆教授与江元生教授建立的关于简单分子轨道理论的新的形式体系。分子轨道图形理论实现了人类化学认识史上的重大飞跃，在国际学术界产生了较大影响，被誉为“中国学派”。由德国化学家休克尔（E．Hückel）提出的简单分子轨道理论具有计算简单、可得到性能与结构关系的概括性结论等...
化学碎碎念(四)分子轨道理论
答：同时对于同核双原子分子轨道而言，它的轨道符号表达应该与其分子轨道的对称性有关，下标会用g（来自于德语 gerade，对原点中心对称）和u（来自于德语 ungerade，中心反对称）表达其对称性。这些都是量子化学内容，在无机化学里为了表达简便，下标用了原子轨道符号表达。分子轨道理论目前的应用很广泛，在金属...
