1.11
分子軌道理論は、電子を原子間の特定の結合に局在させるのではなく、分子全体の電子の分布を説明しています。
同相原子軌道間の建設的な干渉は、正に帯電した原子核間の電子密度が高いことに対応し、分子をより安定させます。この結合分子軌道は、元の原子軌道のいずれよりもエネルギーが低くなります。
位相がずれた原子軌道間の破壊的な干渉は、原子核間の節面の電子密度の低下に対応し、分子の安定性を低下させます。この反結合性分子軌道は、原子軌道よりもエネルギーが高く、星またはアスタリスクでマークされています。
分子軌道は、原子軌道が重なり合う方法によって分類されます。2つのs軌道または2つの端から端までのp軌道間の重なりなど、核間軸に沿った原子軌道の正面からの組み合わせは、シグマ分子軌道になります。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軌道の横方向の重なりなど、横方向の重なりは、π分子軌道になります。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軌道の向きは、通常、1つのペアが端から端まで重なり、他の2つのペアが横に重なることを意味します。π結合性軌道は、通常、π反結合性軌道と同様に、エネルギーが等しいか縮退します。
分子軌道理論では、分子の結合順序から共有結合の安定性を予測します。これは、結合性軌道の電子数から反結合性軌道の電子数を引いた数を2で割ったものです。
結合次数が 0 より大きい場合は、1 つ以上の共有結合が存在することを示し、結合次数が 0 の場合は、結合が存在しないことを意味します。
分子軌道理論は、ベンゼンのような多原子分子にも有用です。ベンゼンのルイスモデルは、その非局在化電子を正確に表すことができませんが、分子軌道理論では、これらの電子を炭素環全体をカバーする3つのπ結合分子軌道に割り当てます。
分子軌道理論は、原子軌道内の電子の分布と同様の方法で分子内の電子の分布を説明します。 分子内の価電子が存在している空間領域の事を分子軌道と呼びます。 数学的には、原子軌道の線形結合 (LCAO) によって分子軌道を求められます。 同相の原子軌道波動関数の組み合わせでは、電子密度の確率が高い領域が生成…
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