主な違い – 結合分子軌道と反結合分子軌道
分子軌道理論は、分子内の原子間の化学結合を説明しています。結合を形成するために、2 つの原子軌道が互いに重なり合うことを示します。この重なりにより、2 つの軌道が混合され、分子軌道が形成されます。分子軌道には、結合分子軌道と反結合分子軌道の 2 種類があります。結合分子軌道は、結合電子で構成されています。これらの電子は互いに対になって共有結合を形成します。反結合性分子軌道は結合に関与しないため、結合の外に存在します。結合分子軌道と反結合分子軌道の主な違いは、結合分子軌道は分子の形状を表すのに対し、反結合分子軌道は分子の形状の決定には寄与しないことです。
対象となる主な分野
1.結合分子軌道とは
– 定義、構造、化学結合への貢献
2.反結合分子軌道とは
– 定義、構造、化学結合への貢献
3.結合分子軌道と反結合分子軌道の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:反結合分子軌道、アスタリスク マーク、原子軌道、結合電子対、結合分子軌道、分子軌道理論 
結合分子軌道とは
結合分子軌道は、化学結合の形成に関与する分子軌道の一種です。これらの軌道は、2 つの異なる原子の 2 つの原子軌道の重なりによって形成されます。この重なりにより、2 つの原子軌道が混合され、分子軌道が形成されます。このように混合するには、2 つの原子軌道が同等のエネルギーと正しい対称性を持っている必要があります。
結合性分子軌道の電子密度は、反結合性軌道の電子密度よりも高くなります。これらの結合分子軌道のエネルギーは、結合分子軌道を形成するために一緒に混合された原子軌道のエネルギーより小さい。エネルギー準位が低いほど安定性が高いことを示すため、これらの結合分子軌道はより安定しています。
さらに、結合分子軌道は、特定の分子の分子構造の決定に寄与します。結合電子対はこれらの結合分子軌道に存在するため、これらの結合分子軌道の空間配置は分子の形状を表します。
図 1:H2 の分子軌道図
上の画像は He2 の分子軌道図です。 分子。 2 つの H 原子の原子軌道が右側と左側に示されています。中央には、結合軌道と反結合軌道が示されています。ここで、結合軌道は σ1s として与えられます。 Hの1s軌道の結合軌道だからです。「E」はエネルギーを表します。したがって、結合分子軌道のエネルギー レベルは、反結合分子軌道および原子軌道のエネルギー レベルよりも小さくなります。
反結合分子軌道とは
反結合性分子軌道は、2 つの原子核間の領域の外側にある電子を含む軌道です。反結合性軌道の電子は、ほとんどの時間を原子核の外で過ごすため、分子の安定性を低下させます。したがって、反結合性分子軌道の電子密度は結合性分子軌道の電子密度と比較して小さく、反結合性分子軌道は結合の外側の電子密度を示します。
反結合性分子軌道は、原子軌道や結合性分子軌道よりもエネルギーが高くなります。これは、これらの軌道の電子が 2 つの原子核間の反発の減少に寄与しないためです。したがって、反結合性分子軌道に電子を持つ化合物の安定性は低くなります。ただし、安定な化合物では、反結合性分子軌道に電子が存在しないか、または少なくなります。反結合性分子軌道の空間配置は、分子の形状や幾何学を決定しません。
図 2:He2 の分子軌道エネルギー 分子
上の画像によると、結合分子軌道の電子密度は反結合分子軌道の電子密度と同じです。したがって、それは非常に不安定な分子です。したがって、He2 分子は存在しません。反結合性分子軌道は σ* として与えられます。
結合分子軌道と反結合分子軌道の違い
定義
結合分子軌道: 結合分子軌道は、化学結合の形成に関与する分子軌道の一種です。
反結合分子軌道: 反結合性分子軌道は、2 つの原子核間の領域の外側に電子を含む軌道です。
電子密度
結合分子軌道: 結合分子軌道の電子密度が高くなります。
反結合分子軌道: 反結合性分子軌道の電子密度は低いです。
エネルギー
結合分子軌道: 結合分子軌道のエネルギーは比較的低いです。
反結合分子軌道: 反結合性分子軌道のエネルギーは比較的高いです。
表現
結合分子軌道: 結合分子軌道は、アスタリスク記号 (*) を使用せずに表されます。
反結合分子軌道: 反結合性分子軌道は、アスタリスク記号 (*) を使用して表されます。
分子の幾何学
結合分子軌道: 分子の形状は、結合分子軌道の空間配置によって表されます。
反結合分子軌道: 分子の形状は、反結合性分子軌道の空間配置に依存しません。
電子
結合分子軌道: 結合分子軌道の電子は、結合の形成に寄与します。
反結合分子軌道: 反結合性分子軌道の電子は、結合の形成には寄与しません。
安定性
結合分子軌道: 結合分子軌道の安定性は比較的高いです。
反結合分子軌道: 反結合性分子軌道の安定性は比較的低いです。
結論
分子軌道理論は、原子軌道の重なりまたは混合による 2 つの原子間の化学結合の形成を説明しています。この原子軌道の混合により、分子軌道と呼ばれる新しい軌道が形成されます。分子軌道は、結合分子軌道または反結合分子軌道のいずれかとして見つけることができます。結合分子軌道と反結合分子軌道の主な違いは、結合分子軌道は分子の形状を表すのに対し、反結合分子軌道は分子の形状の決定には寄与しないことです。
