分子轨道分布图可以得出哪些信息

1. 分子轨道的分子轨道详解

原子轨道在组成分子轨道时候，必须满足下面三条原则才能有效的组成分子轨道。
（1）对称性匹配原则：两个原子轨道的对称性匹配时候它们才能够组成分子轨道。那么什么样子的原子轨道才是对称性匹配呢？可将两个原子轨道的角度分布图进行两种对称性操作，即旋转和反映操作，“旋转”是绕键轴（以x轴为键轴）旋转180度，“反映”是包含键轴的某一个平面（xy或者xz）进行反映，即是照镜子。
若操作以后它们的空间位置，形状以及波瓣符号均没有发生改变称为旋转或者反应操作对称，若有改变称为反对称。两个原子轨道“旋转”“反映”两种对称性操作均为对称或者反对称就称为两者“对称性匹配”。
s和Px原子轨道轨道对于旋转以及反应两个操作均为对称；Px以及Pz原子轨道对于旋转以及反映两个操作均是反对称，所以它们都是属于对称性匹配，可以组成分子轨道，同理我们还可以得到Py与Py，Pz与Pz原子轨道也是对称性匹配。
（2）能量近似原则：当参与组成分子轨道的原子轨道之间能量相差太大时候，不能有效的组成分子轨道。原子轨道之间的能量相差越小，组成的分子轨道成键能力越强，称为“能量近似原则”。
（3）最大重叠原则：原子轨道发生重叠时，在可能的范围内重叠程度越大，形成的成键轨道能量下降就越多，成键效果就越强，即形成的化学键越牢固，这就叫最大重叠原则。例如两个原子轨道各沿x轴方向相互接近时，由于Py和Px轨道没有重叠区域，所以不能组成分子轨道；s与s以及Px与Px之间有最大重叠区域，可以组成分子轨道；而s和Px轨道之间只要能量相近也可以组成分子轨道。 当形成了分子时，原来处于分子的各个原子轨道上的电子将按照泡利不相容原理，能量最低原理，Hund规则这三个原则进入分子轨道。这点和电子填充原子轨道规则完全相同。

2. 化学碎碎念（四）分子轨道理论

前面讲了很多理论，都侧重于成键与空间构型。对于分子其他一些物理性质，还是未能很好解释。如氧气的磁性问题、NO的单电子问题。按照前面现代价键理论，共价键的饱和性可知，氧原子之间可以形成两个键，成键后没有单电子。但磁矩测试显示氧气分子具有磁性（分子是否具有磁性，与分子中是否有单电子有关。注意我们这里说的磁性不要和平时我们讲的铁金属有磁性不要混淆。），这该如何解释？

在讲分子轨道之前，先讲一下电子离域的概念。在共价键理论中也会讲到有关大π键问题。为什么叫大π键？一般的π键就是两个原子的原子轨道以肩并肩的方式成键，就在两个原子之间发生成键。如果超过了两个，到三个及三个以上原子进行肩并肩成键，那就是大π键。成立大π键的条件是：

1.参与成键的原子是在一个平面上

2.形成大π键的p电子，它们的轨道相互平行

要满足共平面，按照前面的杂化理论，那只有sp和sp2才有可能。共平面后，相互平行的p轨道电子不再属于某个原子，而是如同放羊般在几个原子组成的区域内随意行走。这就是“离域”的概念，类似于现在的“共享”单车一样，有一种“均平富”的感觉。

在有关大π键中最为典型的就是苯。组成苯的6个碳原子都是sp2杂化，所以这六个碳是共平面，而且每个碳都有一个没有参加杂化的p轨道垂直于sp2杂化轨道形成的平面，它们之间互相平行，为肩并肩创造条件。于是这六个p电子就在由六个碳组成的大家庭中自由徜徉，这就是着名的π66。一个6，是说明组成这个大π键有6个碳参加，还有一个6就是这个大π键中有6个p电子，它们在大π键中无拘无束，它们就好比是好兄弟好姐妹，生活在同一个屋檐下。

分子轨道其实也有这个意思。组成分子的本属于某个原子的电子不再固定，而会在整个分子空间内运动。而这些组成分子的原子轨道会通过线性组合（量子化学术语）形成新的分子轨道。它和杂化有点类似，但是 最大的区别是：杂化是在同一原子内，而分子轨道是在能量相近的不同原子间！

通过头碰头，肩并肩的方式组成σ和π分子轨道。考虑线性组合概率问题，既然有成键，当然也有可能反键（能量较高）。由此就形成一系列能级依次递增的分子轨道能级。

在氮（包括氮）之前由于短周期元素原子的2s与2p之间能量差较小，所以除了常规的s-s，p-p重叠之外，还有一部分的s-p重叠，所以对于p-p头碰头重叠的σ键其重叠程度有所削弱，所以其能量反而高于π2p。而O，F由于它们的2s ，2p之间的能量差较大，所以就是正常的能量顺序。即σ2p能量小于π2p能量。具体能级顺序如下：

电子排布时和原子轨道排布顺序一样，符合三个规则。即，能量最低原理，Pauli原理（一个轨道里只能放两个电子）和Hund规则（等价轨道电子尽可能分占不同轨道）。排完以后根据成键电子数和反键电子数的差值除以2就是键级（Bond  Order）。对于分子来说，键级越大，说明该分子越稳定。如果该分子的键级为零，就认为该分子不能稳定存在。（注：指的是常温下单个气体分子，如果改变温度，在低温下还是有可能存在。）

同时根据分子轨道排布式，如果出现单电子，就说明该分子具有磁性，反之就说明该分子具有反磁性（电子都成对）。同时还可以根据分子轨道排布情况，写出该分子的成键情况，称之为结构示意图。氧气的分子轨道相关图例如下：

从图例中可以清晰的看到，氧气分子轨道中出现了单电子，完美解释了氧气分子具有顺磁性。前面主要讲了同核双原子分子的分子轨道，对于异核双原子分子也可以写出相应的分子轨道。只不过由于两个不同原子的s轨道和p轨道能量不同，所以它们的分子轨道能级示意图和分子轨道符号与同核双原子分子轨道能级示意图有所差别。原子序数小的原子，它们的原子轨道能量会高于原子序大的同类轨道。（具体参见原子结构一章的科顿原子轨道能级示意图）所以异核双原子的分子轨道能级示意图两边的原子轨道不是在一条水平线上（能量不相等），而是一边高一边低。如CO或NO的分子轨道能级示意图。

对于三核以上的分子轨道（如水，H2O）就更加复杂，涉及到群论问题。同时对于同核双原子分子轨道而言，它的轨道符号表达应该与其分子轨道的对称性有关，下标会用g（来自于德语 gerade，对原点中心对称）和u（来自于德语 ungerade，中心反对称）表达其对称性。这些都是量子化学内容，在无机化学里为了表达简便，下标用了原子轨道符号表达。

分子轨道理论目前的应用很广泛，在金属键的能带理论、配合物的配位场理论以及解释配合物中强场配体稳定性的d-pπ反馈键中都有广泛的应用，在无机化学中只是做了一个简单介绍，浅尝辄止。

2020.11.18 晨

3. 分子轨道能级图怎么看各部分代表什么意义

是2P轨道的比较难理解吧？
以氧气为例，一个氧原子是三个2p轨道，两个就是六个，观察一下教材上的图，一根短线表示一个轨道，上面能量高的是反键轨道，填充电子时要从下往上，但要注意泡利原理，

4. O2的分子轨道能级图，请写出详细过程，谢谢

顺磁性是由于分子中存在未成对电子引起的.这就是说O2分子里含有未成对电子.我们从O2的分子轨道模型就能很好的说明这一点.(因为画不出图象我就不说了)O2分子轨道能级顺序
σ1s σ1s* σ2s σ2s* σ2px(π2py π2px)(π*2py π*2pz) σ*2px
从O2的分子轨道能级图可以知道,O2分子共有16个电子,不计内层4个电子时,剩下的价曾电子共12个电子,从能量最低的σ2s轨道开始填充,直到要填入一队简并的π*反键轨道时只剩下2个电子了,为了遵循洪特规则,这一对电子将自旋平行地分别填如2个π反键轨道这就,表明,O2分子中有2个位成对电子.
参考资料：详见大学上册分子轨道理论一章

5. 分子轨道理论

分子轨道理论（MO理论）是处理双原子分子[1]及多原子分子结构的一种有效的近似方法，是化学键理论的重要内容。它与价键理论不同，后者着重于用原子轨道的重组杂化成键来理解化学，而前者则注重于分子轨道的认知，即认为分子中的电子围绕整个分子运动。1932年，美国化学家 Mulliken RS和德国化学家Hund F 提出了一种新的共价键理论——分子轨道理论（molecular orbital theory），即 MO法。该理论注意了分子的整体性，因此较好地说明了多原子分子的结构。 目前， 该理论在现代共价键理论中占有很重要的地位。
分子轨道理论的要点：
1.原子在形成分子时，所有电子都有贡献，分子中的电子不再从属于某个原子，而是在整个分子空间范围内运动。在分子中电子的空间运动状态可用相应的分子轨道波函数ψ（称为分子轨道）来描述。分子轨道和原子轨道的主要区别在于：(1)在原子中，电子的运动只受 1个原子核的作用，原子轨道是单核系统；而在分子中，电子则在所有原子核势场作用下运动，分子轨道是多核系统。(2)原子轨道的名称用s、p、d…符号表示，而分子轨道的名称则相应地用σ、π、δ…符号表示。
2.分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合（linear combination of atomic orbitals，LCAO）而得到。几个原子轨道可组合成几个分子轨道，其中有一半分子轨道分别由正负符号相同的两个原子轨道叠加而成，两核间电子的概率密度增大，其能量较原来的原子轨道能量低，有利于成键，称为成键分子轨道（bonding molecular orbital），如σ、π轨道（轴对称轨道）；另一半分子轨道分别由正负符号不同的两个原子轨道叠加而成，两核间电子的概率密度很小，其能量较原来的原子轨道能量高,不利于成键,称为反键分子轨道（antibonding molecular orbital），如 σ*、π* 轨道（镜面对称轨道，反键轨道的符号上常加“*”以与成键轨道区别）。 若组合得到的分子轨道的能量跟组合前的原子轨道能量没有明显差别，所得的分子轨道叫做非键分子轨道。
3.原子轨道线性组合的原则（分子轨道是由原子轨道线性组合而得的）：
（1）对称性匹配原则
只有对称性匹配的原子轨道才能组合成分子轨道，这称为对称性匹配原则。
原子轨道有s、p、d等各种类型，从它们的角度分布函数的几何图形可以看出，它们对于某些点、线、面等有着不同的空间对称性。对称性是否匹配，可根据两个原子轨道的角度分布图中波瓣的正、负号对于键轴（设为x轴）或对于含键轴的某一平面的对称性决定。例如 图1中的(a)、(b)，进行线性组合的原子轨道分别对于x轴呈圆柱形对称，均为对称性匹配；又如图 2(d)和(e) 中，参加组合的原子轨道分别对于xy平面呈反对称，它们也是对称性匹配的，均可组合成分子轨道；可是图2（f）、（g）中，参加组合的两个原子轨道对于xy平面一个呈对称而另一个呈反对称，则二者对称性不匹配，不能组合成分子轨道。
图9-10 原子轨道对称性匹配成键
符合对称性匹配原则的几种简单的原子轨道组合是，(对 x轴) s-s、s-px 、px-px 组成σ分子轨道；（对 xy平面）py-py 、pz-pz 组成π分子轨道。对称性匹配的两原子轨道组合成分子轨道时，因波瓣符号的异同，有两种组合方式：波瓣符号相同（即＋＋重叠或－－重叠）的两原子轨道组合成成键分子轨道；波瓣符号相反（即＋－重叠）的两原子轨道组合成反键分子轨道。图9-11是对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道的示意图。
对称性匹配的两个原子轨道组合成分子轨道示意图
（2）能量近似原则
在对称性匹配的原子轨道中，只有能量相近的原子轨道才能组合成有效的分子轨道，而且能量愈相近愈好，这称为能量近似原则。
（3）轨道最大重叠原则
对称性匹配的两个原子轨道进行线性组合时，其重叠程度愈大，则组合成的分子轨道的能量愈低，所形成的化学键愈牢固，这称为轨道最大重叠原则。在上述三条原则中，对称性匹配原则是首要的，它决定原子轨道有无组合成分子轨道的可能性。能量近似原则和轨道最大重叠原则是在符合对称性匹配原则的前提下，决定分子轨道组合效率的问题。
4.电子在分子轨道中的排布也遵守原子轨道电子排布的同样原则，即Pauli不相容原理、能量最低原理和Hund规则。具体排布时，应先知道分子轨道的能级顺序。目前这个顺序主要借助于分子光谱实验来确定。
5.在分子轨道理论中，用键级（bond order）表示键的牢固程度。键级的定义是：
键级 ＝ （成键轨道上的电子数 - 反键轨道上的电子数）／2
键级也可以是分数。一般说来，键级愈高，键愈稳定；键级为零，则表明原子不可能结合成分子，键级越小（反键数越多），键长越大。
6.键能：在绝对零度下，将处于基态的双分子AB拆开也处于基态的A原子和B原子时，所需要的能量叫AB分子的键离解能，常用符号D（A-B)来表示。
7.键角：键和键的夹角。如果已知分子的键长和键角，则分子的几何构型就确定了。

6. 从分子轨道能级图怎么判断原子之间形成了什么化学键

分子轨道上有西格玛成键轨道和反键轨道，还有π成键和反键轨道。只要西格玛和π轨道上成键电子和反键电子数不一样多就存在对应的化学键。

7. 分子轨道理论的轨道

正如在原子轨道理论中，氢原子的严格解提供了进一步发展的理论模式，氢分子离子H2+中，单个电子在固定核间距R的双质子场中的波动方程解，是分子轨道理论进程中的基石。H2+的分子轨道用符号σ、π、…表征，对应于精确解中的量子数m=0，±1，±2，…，它描述相对于核间距R的轨道对称行为。此外，还需用g和u表征相对于分子中心反演的对称行为。综合起来，H2+的分子轨道用σg、σu、πg、πu、…等符号表征，借助精确求解固定核间距R的波动方程获得。图1给出两个最低轨道1σg和1σu的能量E随R的变化曲线。1σg能级有一极小值－1.20Ry（里德伯能量），出现在R=2a0处（a0为玻尔半径，图2），代表基态；当R增大以至无穷时，1σg能量趋近-1.0Ry。两者差值0.20Ry就是H娚的离解能。1σu的行为不同，能量随R减小而单调上升，显示排斥态的本质。1σg和1σu也被称作成键轨道和反键轨道。1σg均取正值，1σu则在中心两端发生符号变化，但极值均出现在质子所在处，且伴随R变小；1σg在核间区数值增大，描写了电子在分子中的转移。随着R的增大，1σg和1σu的函数值渐近于式⑴～⑵：
图3 给出R=2a0时，1σg和1σu轨道的精确值和按式⑴与⑵的近似值的比较，说明式⑴与⑵的近似程度是很好的。式⑴和⑵表示，分子轨道可以近似地当作原子轨道的线性组合，简写为LCAO（见量子化学计算方法）。当R很大时，结果是准确的，即使R达到分子核间距大小时，也给出不错的结果。这一点启发了对复杂分子也可采用LCAO方法去寻找近似分子轨道。这是因为在分子中，靠近一个核的电子主要受到该核的势场的作用；而受到其余核的联合作用，则小得多，因此在近核处，分子轨道必定近似于该核的原子轨道。对于整个空间的任何一点，可以设想分子轨道由有关的原子轨道线性组合而成。一般的形式是：
式中ψ 代表分子轨道或轨函；φv是属于各组成原子的原子轨道；cv是待定系数，由变分法确定。还应指出，LCAO是一种可行的近似方式，但不是唯一的近似方式。
任意双原子分子的分子轨道 用原子轨道线性组合法LCAO近似来讨论任意双原子分子中，分属两个原子的一对原子轨道形成分子轨道的最优条件。这时，式⑶采取以下简单形式：ψ=c1φa+c2φb ⑷
代入波动方程Hψ=Eψ，得到近似能级E：
式中Haa和Hbb分别是原子轨道φa和φb的库仑积分，可看作φa和φb的能量，即Haa=Ea，Hbb=Eb；Hab=β称共振积分，与φa和φb的重叠情况有关，一般取负值，Sab称重叠积分，可当作零处理，而不影响定性结论。最优条件由E取极值确定，即： 上式给出一组c1、c2的齐次方程组，由系数组成的久期方程（见休克尔分子轨道法）得到： 设Ea<Eb，则式⑺的含意可用图4 表示。由此看出，有效的成键作用决定于B值的大小，后者又与原子轨道能量差|Ea-Eb|以及重叠情况β有关，从而可归纳为三个条件：
① 能量近似条件：指|Ea-Eb|越小越好,当|Ea-Eb|=0时，B最大，等于|β|。
② 最大重叠条件：φa与φb的重叠越大（图5），β的绝对值也可能越大。
③ 对称性条件：有时φa与φb虽然重叠，但B=0，例如当核间距Rab选作z轴（表1），φa=s，φb=py，这是因为s轨道相对xz平面为对称的，而py为反对称的。 将式⑺用于同核双原子分子，φa和φb可以是分属两原子的同一原子轨道，这时有：ψI对分子中心为对称，属于g；ψⅡ为反对称，属于u。其次，若φa=φb=s（或=pz），ψI和ψⅡ均对核间距（z轴）为轴对称，属于m=0的σ态；但对φa=φb=py（或px），则存在通过R的节面，属于m=±1的π态。

8. 怎样判断分子轨道类型

杂化轨道理论是从分子的结构得出，并解释分子构型的一个理论。
可以通过计算价电子对来推的杂化类型。比如nh3分子，有一个孤电子对，三个σ键，所以为sp3杂化。
硫酸根离子，周围有四个σ键，sp3杂化

9. 氧气的分子轨道结构图,有没有大佬能看懂啊

氧原子的电子层结构是：1s22s22p4，氧分子是由两个氧原子构成的。根据价键理论，最初认为氧分子是两个氧原子以双键结合的，它的结构式可这样表示：这样的结构式符合八隅体的稳定结构的原则，所以得到当时科学界的承认。

从O2的分子轨道能级图可以知道，O2分子共有16个电子，不计内层4个电子时，剩下的价曾电子共12个电子，从能量最低的σ2s轨道开始填充。

直到要填入一队简并的π*反键轨道时只剩下2个电子了，为了遵循洪特规则，这一对电子将自旋平行地分别填如2个π反键轨道这就表明，O2分子中有2个位成对电子。

氧

占地壳质量的48.6%，是丰度最高的元素。在烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。

在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。

10. 分子轨道图形理论是什么

分子轨道图形理论是吉林大学唐敖庆教授与江元生教授建立的关于简单分子轨道理论的新的形式体系。分子轨道图形理论实现了人类化学认识史上的重大飞跃，在国际学术界产生了较大影响，被誉为“中国学派”。

由德国化学家休克尔（E．Hückel）提出的简单分子轨道理论具有计算简单、可得到性能与结构关系的概括性结论等优点。70年代中期，吉林大学唐敖庆、江元生经过一系列的研究，提出和发展了关于分子轨道的一系列新的数学技巧和数学模型，建立了全新的分子轨道图形理论。唐敖庆、江元生的分子轨道图形理论是充分注意到分子的拓扑性质，应用直观的图形方法对简单分子轨道理论重新处理，使之能以较高的概括性论述分子结构与性能等问题的量子化学理论。分子轨道图形理论提供了一种统一处理共轭分子能级和分子轨道的简易直观的方法，扩大了分子轨道理论的应用范围。这项研究成果还为化学家提供了一种理论模式，为进一步深人探求分子性质与结构的关系，总结与预测共轭分子的稳定性和反应活性，探讨饱和分子的物理性质等方面的规律，提供了简捷易操作的方法。