2p軌道同士の原子が結合した分子軌道で何故σ軌道が2つでπ軌道が4つなのですか？？

2p軌道同士の原子が結合した分子軌道で何故σ軌道が2つでπ軌道が4つなのですか？？

質問者からの補足コメント

• 

  また、何故σ2s軌道よりπ2s軌道の方がエネルギー準位が低いのですか？？

    補足日時：2021/05/25 18:29

• 補足について。
  間違えました。
  2sではなく、2pです。

    補足日時：2021/05/25 18:30

No.4 回答者： ななのたか 回答日時： 2021/05/27 16:32

>何故σ2s軌道よりπ2s軌道の方がエネルギー準位が低いのですか？？

σ軌道は原子同士を1本の線でつないでいるようなもの、π軌道はサンドイッチのパンのように原子の周りに包み込むように広く広がっているもの。

狭いところに閉じ込められるより、広い範囲を自由に動き回れる方が電子は幸せなので、エネルギーも低い（入りやすい）。

No.3 回答者： konjii 回答日時： 2021/05/26 16:40

混成軌道のエネルギーを求めると以下のようになって、

orbital　energy (eV)　electrons
1σg　　-375.77　　　　　2
1σ*u　 -375.73 2
2σg -23.63 2
2σ*u -9.98 2
1πu -7.72 4
3σg -6.43 2
1π*g 2.37 0
3σ*u 23.25 0
酸素分子の時とは違って、π結合の方が２ｐのσ結合より低くなった
と言うことです。一般にこのような混成軌道を考える場合以下のような
エネルギー変化になりますが、実際に計算しないと分からないと言うことです。

No.2 回答者： EZWAY 回答日時： 2021/05/25 23:55

そのことについてはあちこちで説明されています。

私にはよくわかりませんけど。

https://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~tishii/Lab/hybri …

https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/questio …

https://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~tishii/Lab/jyugy …

No.1 回答者： EZWAY 回答日時： 2021/05/25 18:48

３個の2p軌道は互いに直交しているでしょ？

なおで、１個がσ結合に使われるのであれば、他の２個はそれと直交しているのでπ結合にしかなりようがありません。
σ結合が２個、π結合が４個になるのは、結合性と反結合性の軌道があるからです。

この回答へのお礼

すみません、何故σ2s軌道よりπ2s軌道の方がエネルギー準位が低いのですか？？

お礼日時：2021/05/25 19:22