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問題演習をしていて
「O2の基底状態と第一励起状態の分子軌道を記せ」
という問題がありました。

第一励起状態とはどういう状態でしょうか。イメージだとHOMO(π*軌道)の電子が一つLUMO(σ*軌道)に励起するイメージです。
またそうした場合、基底状態、励起状態ともに不対電子数は2ですか?

教えていただけると幸いです。

質問者からの補足コメント

  • HOMOではなくSOMOというのですね。

      補足日時:2021/04/17 09:36
gooドクター

A 回答 (4件)

SOMO(1π*軌道)の電子が一つLUMO(3σ*軌道)に励起するイメージです。


基底状態、励起状態ともに不対電子数は2で、スピンは3重項状態のまま
です。
同じエネルギー順位の軌道が2つに、電子2ついれる場合フントの規則で
SOMO(1π*軌道)2つになります。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
一つしか電子の入っていない軌道のことはHOMOではなくSOMOというのですね、知識不足でした。

第一励起状態になったとき、エネルギー準位の異なる2つのSOMOでも不対電子は同じように2つと数えていいのでしょうか。

お礼日時:2021/04/17 09:35

LUMO(3σ*軌道)にSOMO(1π*軌道)の電子が一つ励起すると、 


LUMO(3σ*軌道)はSOMO(3σ*軌道)へ、SOMO(1π*軌道)は空軌道
になります。
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この回答へのお礼

言われて気づきました。そうですね、LUMOのエネルギー準位もへんかするのですね。ありがとうございます。

お礼日時:2021/04/17 12:11

HOMOは はいえすとおきゅぱいどもれきゅらーおーびたる([完全に]占有された分子軌道の一番高いやつ)、LUMOは ろうえすとあんおきゅぱいどもれきゅらーおーびたる(空っぽ(占有されていない)分子軌道の一番低いやつ)、SOMOは しんぐりぃおきゅぱいどもれきゅらーおーびたる(一個だけ占有された分子軌道) なので、意味を考えて覚える[考察する]といいですよ。



一個しか入っていない(不対電子)の軌道は高かろうが低かろうが、SOMOです。
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この回答へのお礼

ひらがな付きでありがとうございます。
しっかり理解出来ました。

お礼日時:2021/04/17 12:10

基底状態がいちばんエネルギーの低い状態で, それよりエネルギーの高い状態が励起状態. そして励起状態もたくさんあって, そのうちで最もエネルギーが低い (つまり「基底状態の次にエネルギーが低い」) 状態が第一励起状態.



ところで, 酸素分子の基底状態でどうして「不対電子が 2個ある」のかは理解できていますか?
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
基底状態は分かります、回答してくださったように、一番エネルギーの低い励起状態とはどういったものなのかイメージがわきませんでした。

π*軌道の電子がフントの法則で同じ向きに2つの軌道が縮退しているから不対電子が二つあるといえるんですよね。
そのうち一つがエネルギーの大きい軌道に乗った時は、縮退していなくとも同じように2つの不対電子を持つといっていいということでしょうか。

お礼日時:2021/04/17 09:31

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