分子軌道理論 I

分子軌道理論は 電子を原子間の特定の結合に 局在化させるのではなく 分子全体の電子の分布を 記述したものです 原子軌道と同様に 分子軌道も電子が 存在する可能性のある場所を 記述した波動関数です これらの関数は 原子軌道の 線形結合と呼ばれる 数学的プロセスによって 推定されます 波動は 建設的にも破壊的にも 相互作用します 同相原子軌道間の 建設的な干渉は 正に荷電した原子核間の 電子密度が高くなり 分子がより安定になることに 寄与します この結合性分子軌道は 元の原子軌道よりも エネルギーが低くなります 相外原子軌道間の 破壊的な干渉は 原子核間の結節面での 電子密度の低下に相当し 分子の安定性を低下させます この反結合分子軌道は 原子軌道よりも エネルギーが高く 星印または アスタリスクが付いています 分子軌道は 原子軌道の 重なり方によって分類されます 2つのs軌道の重なりや 2つの端から端までの p軌道のように 核間軸に沿って原子軌道が 正面から重なり合うと シグマ分子軌道となります シグマ軌道の電子密度は 核間軸を中心にしています 2つのp軌道のサイドオン オーバーラップのような 横方向のオーバーラップは π分子軌道となります ここでは 電子密度は核間軸の 反対側に集中しています 3つの異なるｐ軌道の配向は 典型的には １つのペアが 端から端まで重なり 他の２つのペアが横方向に 重なることを意味します π結合軌道は 典型的には π反結合軌道と同様に エネルギーが等しいか または縮退しています したがって 2つの2s軌道は 重なり合うことができますが 2s軌道と1s/2p軌道との 重なりは無視できる程度です