分子軌道の基本概念

分子軌道の基本概念

原子価結合法では、原子間に1対の価電子が共有されることにより結合が生じると考えるが、この方法では、複雑な分子間の結合を説明することができない。そこで原子価結合法とは異なる方法で、分子間結合を説明する必要がある。その方法として、分子軌道法がある。

1)分子軌道法
 分子軌道法では、分子中にある電子は特定の原子に属しておらず、分子を構成するすべての原子核のまわりに広がっていると考える。ここでは、水素分子、酸素分子を例に出して説明する。

例)水素分子
水素分子では、下記のような分子軌道を形成しており、エネルギー準位の低い方から電子が配置される。

分子軌道については、結合性分子軌道(もとの軌道よりエネルギーが低い軌道)、反結合性分子軌道(もとの軌道よりエネルギーが高い軌道)が形成される。水素分子でいうと、σ1sが結合性分子軌道、σ1sが反結合性軌道に該当する。分子軌道における電子の配置については、原子の場合と同様にパウリの排他原理およびフント則に従う。

例)酸素分子
酸素分子では、下記のような分子軌道を形成している。


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