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異核2原子分子について。
分子軌道エネルギー準位図の書き方が全くわかりません。
例として、COが教科書に挙げられていました。
①なぜ、2s軌道同士が1σと3σになり、2sと2p軌道が2σと4σなのでしょうか。
②そもそもσやπのまえにある係数の意味が全くわかりません。

よろしくお願いします。

「異核2原子分子について。 分子軌道エネル」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • すみません。
    上の3行が重複してしまいました。

      補足日時:2018/04/29 17:18
  • ⬇︎直りました。

      補足日時:2018/04/29 17:23
  • 等核の場合

    「異核2原子分子について。 分子軌道エネル」の補足画像3
      補足日時:2018/04/30 13:12
gooドクター

A 回答 (5件)

①シグマー軌道とシグマー軌道でできるシグマー結合は直線状になります。

炭素の2sも酸素の2sもシグマー軌道なので出来る軌道も2つのシグマー軌道になります。また、2sはシグマー軌道に対して2pはパイ軌道ですが、シグマー軌道はパイ軌道と垂直に結合できません。パイ軌道の長手方向に結合するためシグマー結合の直線状と同じになるので、シグマー結合として扱います。
炭素の2sと酸素の2sから出来る1シグマーと3シグマーは炭素の2sと酸素の2sエネルギーの平均値から
E(炭素のエネルギー)-E(酸素のエネルギー)の値を引いたのが1シグマー、加えたのが4シグマーのエネルギーになります。
同様に炭素の2sと酸素の2pで出来る2シグマーと4シグマーのエネルギーが決まります。
②シグマーやパイのまえの係数はエネルギーの低い順からシグマーとパイを別して自然数を係数として順番に付けます。
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この回答へのお礼

丁寧なご説明ありがとうございます!
1σと3σは2つのS軌道のエネルギーの平均値だと書いてあるのですが、このエネルギーの値は決まっているもので、この図の場合1と3がペアになると覚えた方がいいのでしょうか。

お礼日時:2018/04/30 13:19

>等核の場合だと、こんな感じですか


いいえ、左右が同じなので非常に簡単になります。それを理解しないと異種元素の二原子分子を理解するのは困難でしょう。
#3様は非常に細かい説明をして下さっていますが、私の目から見るとあなたのレベルでは混乱を増大させると思います。分子軌道法の簡単な教科書を読むべきだと思います。
等核では対称ですが、非等核の場合生じた分子軌道がどの様な形にになるのかは両元素に大きく依存し、中には信じられない様な分子軌道を生ずると考えねばならないものが現われます。
酸素などのように非共有原子対が関与し始めると、最初に申しました縮重・縮退が絡んでくるので、さらに面倒になります。
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この回答へのお礼

教科書でさっき確認したらO2は挙げたようになっていたのですが、教科書が間違っているんでしょうか。

分子軌道法の簡単な教科書探してみます。もし、これが良いというのがあれば教えて頂けると幸いです。

なるほど、酸素はあまり良くない例だったわけですね。

お礼日時:2018/04/30 16:49

>この図の場合1と3がペアになると覚えた方がいいのでしょうか。


2つの原子軌道Φ₁とψ₁から分子軌道を作る場合Φ₁+ψ₁軌道とΦ₁ーψ₁軌道が出来ます。
この図の場合1と3がペアにならなければなりません。
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この回答へのお礼

お返事ありがとうございます。
konjiiさんの1個目のお返事の11行目までは何とか理解できましたが、やはり、その後が詰まってしまって、、、

お礼日時:2018/04/30 16:55

1σ や 2π などの数字はエネルギーの低い方から数えた順番, なんだけど, 本当は C や O の 1s からできる分子軌道も数

うな気がする.
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この回答へのお礼

なるほど、数字の意味、ありがとうございます。

お礼日時:2018/04/30 13:13

質問があるのですが、異核二原子分子の前に、同じ元素の二分子原子を描いて見せて頂けませんか?


どうもあなたには縮重も分かっていないようなので。
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この回答へのお礼

縮重が何かはよく分からないんですが、等核の場合だと、こんな感じですか?

お礼日時:2018/04/30 13:11

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