三、 分子轨道理论
Molecular orbital theory
于是新的理论又诞生了！这里只作简单介绍。
● O2有磁矩，为2.62×10-23 A·m2
● NO等含奇数电子的分子结构
● 预言“He2”、“Be2”、“Ne2”等的不存在
什么是分子轨道？
分子轨道(molecular orbital): 描述分子中电子运动的波函数，指具有特定能量的某电子在相互键合的两个或多个原子核附近空间出现概率最大的区域，是多电子、 多中心的, 电子属于整个分子。分子轨道由原子轨道线性组合而成 。例如:
成键三原则：
处理分子轨道的方法
首先弄清分子轨道的数目和能级; 再由原子算出可用来填充这些轨道的电子数; 最后, 按一定规则将电子填入分子轨道, 像写原子的电子组态那样写出分子的电子组态。
1. 尽量先占据能量最低的轨道, 低能级轨道填满
后才进入能级较高的轨道;
2. 每条分子轨道最多只能填入 2 个自旋相反的
电子;
3. 分布到等价分子轨道时总是尽可能分占轨道。
电子填入分子轨道时服从以下规则
H2 和 “He2 ” 中的分子轨道
两个H原子相互接近时, 由两条 1s 轨道组合得到能级不同、在空间占据的区域亦不同的两条分子轨道。能级较低的一条叫成键分子轨道(bonding molecular orbital), 能级较高的一条叫反键分子轨道(antibonding molecular orbital)。
两个 He 原子(电子组态为1s2 )相互接近时: 两个1s 原子轨道组合得到一条 和一条 轨道，4 个电子恰好填满 和 轨道, 分子的电子组态应为 。成键电子数与反键电子数相等, 净结果是产生的吸引力与排斥力相抵消, 即两个 He 原子间不形成共价键。
第 2 周期元素双原子分子的分子
轨道
5 条原子轨道中，1s 原子轨道基本保持原子特征, 组合为分子轨道时可不予考虑（有时叫做非键轨道）。 由于 p 轨道参与组合, 导致了 键(“肩并肩”重叠)形成的可能。
for B2, C2 and N2
for O2 and F2
当2s和2p原子轨道能级相差较小（一般 10 eV 左右）时，必须考虑 2s 和 2p 轨道之间的相互作用（也可称为杂化），以致造成 能级高于 能级的颠倒现象。
2.6.3 第 2 周期元素双原子分子的电子
组态
形成分子轨道后，按填充原理（与原子轨道中电子的填充类似）填充电子就得到分子轨道排布式。
第2周期元素同核双原子分子包括Li2，Be2，B2，C2，N2，O2，F2和 Ne2 分子。它们的电子组态如右。
写出 N2 和 O2 的分子轨道电子排布式并求算其键级。
Solution
两个特定原子之间的键级对键的强度和键长各有何影响？
键级越大，键的强度也越大，键长就越短。下图中以键焓B表示键的强度, 给出5对原子之间的键强、键长与键级的关系。
Solution
异核双原子分子轨道的形成图示
为什么在 HF 形成分子时是 H 原子的 1s 轨道和 F 原子的 2p 轨道形成成键分子轨道？
在形成分子轨道时，两轨道能量相差越小，越有利于形成 MO。
Solution
画出 LiH 的分子轨道图。
Solution
大π 键 C6H6
C6H6的大π键（离域键）
NO3-中的大Π键