Question

分子轨道的分子轨道详解

Answer 1

原子轨道在组成分子轨道时候，必须满足下面三条原则才能有效的组成分子轨道。
（1）对称性匹配原则：两个原子轨道的对称性匹配时候它们才能够组成分子轨道。那么什么样子的原子轨道才是对称性匹配呢？可将两个原子轨道的角度分布图进行两种对称性操作，即旋转和反映操作，“旋转”是绕键轴（以x轴为键轴）旋转180度，“反映”是包含键轴的某一个平面（xy或者xz）进行反映，即是照镜子。
若操作以后它们的空间位置，形状以及波瓣符号均没有发生改变称为旋转或者反应操作对称，若有改变称为反对称。两个原子轨道“旋转”“反映”两种对称性操作均为对称或者反对称就称为两者“对称性匹配”。
s和Px原子轨道轨道对于旋转以及反应两个操作均为对称；Px以及Pz原子轨道对于旋转以及反映两个操作均是反对称，所以它们都是属于对称性匹配，可以组成分子轨道，同理我们还可以得到Py与Py，Pz与Pz原子轨道也是对称性匹配。
（2）能量近似原则：当参与组成分子轨道的原子轨道之间能量相差太大时候，不能有效的组成分子轨道。原子轨道之间的能量相差越小，组成的分子轨道成键能力越强，称为“能量近似原则”。
（3）最大重叠原则：原子轨道发生重叠时，在可能的范围内重叠程度越大，形成的成键轨道能量下降就越多，成键效果就越强，即形成的化学键越牢固，这就叫最大重叠原则。例如两个原子轨道各沿x轴方向相互接近时，由于Py和Px轨道没有重叠区域，所以不能组成分子轨道；s与s以及Px与Px之间有最大重叠区域，可以组成分子轨道；而s和Px轨道之间只要能量相近也可以组成分子轨道。 当形成了分子时，原来处于分子的各个原子轨道上的电子将按照泡利不相容原理，能量最低原理，Hund规则这三个原则进入分子轨道。这点和电子填充原子轨道规则完全相同。

Answer 2

分子轨道理论：现代共价键理论之一