Question

原子轨道和分子轨道有什么区别

既然原子轨道和分子轨道都是描述电子的运动状态 那么 这两种轨道有什么区别呢

Answer 1

严格来说，无论什么轨道，都是描述单电子运动状态的。 完整的波函数是外部的普通三维空间部分的波函数与内部自旋空间部分的波函数的乘积。不过，经常又只把三维空间部分的波函数来当成波函数，这样就不区分自旋空间中的不同的自旋分量了，于是，这样的三维空间的波函数实际上可以描述两种自旋不同的电子，就出现“2个电子进入1s轨道”的情况。1s轨道明显是不包括自旋空间的。 三维空间部分的波函数是径向波函（对应主量子数n）与角向波函（球谐函数，有两个参数，对应角动量量子数l以及角动量分量量子数ml，习惯上，l=0、1、 2……分别用字母s、p、d……表示）的乘积。有时又会忽略角动量分量量子数ml的区别，这样的轨道能描述的电子数就更多了，比如，p轨道最多可有6个，d轨道10个……

Answer 2

分子由原子组成，单原子的分子就是原子，单质的分子由一、或二、或三个、...原子组成，化合物的分子由多种原子组成。电子绕原子核旋转，其轨道形状是多样的。单个原子的电子绕核轨道像把毛线绕成毛线团一样。两个原子组成分子后，每个电子都要绕两核运行，轨道是8字形。三个原子组成分子后，如水分子H——O——H，每个电子都得绕三个核运行，轨道是两个8字中间部分重合。所以，一个电子每绕一次H原子核就要两次经过O原子核，故H呈正价，O呈负价。这只是简单的描述，其它的复杂的我也说不上了。

Answer 3

原子轨道（Atomic orbital）是单电子薛定谔方程的合理解ψ（x，y，z)。若用球坐标来描述这组解，即ψ（r，θ，φ)=R(r)·Y(θ，φ)，这里R(r)是与径向分布有关的函数，称为径向分布函数，用图形描述就是原子轨道的径向分布函数；Y(θ，φ)是与角度分布有关的函数，用图形描述就是角度分布函数。
分子轨道理论（MO理论）是处理双原子分子及多原子分子结构的一种有效的近似方法，是化学键理论的重要内容。它与价键理论不同，后者着重于用原子轨道的重组杂化成键来理解化学，而前者则注重于分子轨道的认知，即认为分子中的电子围绕整个分子运动。1932年，美国化学家 Mulliken RS和德国化学家Hund F 提出了一种新的共价键理论——分子轨道理论（molecular orbital theory），即MO法。该理论注意了分子的整体性，因此较好地说明了多原子分子的结构。目前，该理论在现代共价键理论中占有很重要的地位。
分子轨道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。描写单电子行为的波函数称轨道（或轨函），所对应的单电子能量称能级。对于任何分子，如果求得了它的系列分子轨道和能级，就可以像讨论原子结构那样讨论分子结构，并联系到分子性质的系统解释。有时，即便根据用粗糙的计算方案所得到的部分近似分子轨道和能级，也能分析出很有用处的定性结果。