分子轨道理论 I

分子轨道理论描述了电子 在整个分子中的分布，而不是将它们定位在原子之间的特定键上。像原子轨道一样，分子轨道 也是波函数，描述电子可能在何处。这些函数是通过被称为原子轨道 线性组合的数学过程估算的。波可以相长地 或相消地发生相互作用。同相原子轨道之间 的相长干涉对应于带正电的原子核 之间更大的电子密度，从而使分子更稳定。该成键分子轨道的能量低于 任何一个原始原子轨道的能量。异相原子轨道之间的相消干涉 对应于原子核之间的 节平面中较低的电子密度，从而使分子的稳定性降低。该反键分子轨道在能量上高于 原子轨道，并标有星或星号。分子轨道按原子轨道 重叠的方式分类。沿着核间轴的原子轨道的头对头 组合，例如两个 s 轨道或 两个头对头 p 轨道之间的重叠，会产生 sigma（σ）分子轨道。sigma（σ）轨道电子密度 以核间轴为中心。侧向重叠，例如两个 p 轨道的肩并肩 重叠，会导致 pi（π）分子轨道。此处，电子密度集中在核间轴的 相对两侧。三个不同 p 轨道方向 意味着通常一对 p 轨道头对头重叠，而另外两对 p 轨道则肩并肩重叠。pi（π）成键轨道通常能量相等 或简并，pi（π）反键轨道也是如此。如果轨道的能量相似且 对称性匹配，则轨道可以重叠。因此，两个 2s 轨道可以重叠，但是 2s 轨道 与 1s 或 2p 轨道的重叠通常可以忽略不计。