原子轨道(atomic orbital)和分子轨道(molecular orbital)的区别

原子轨道和分子轨道的主要区别在于,原子轨道包含受一个正原子核影响的电子,而分子轨道则包含受两个以上原子核影响的电子,这取决于分子中原子的数量。...

主要区别

原子轨道和分子轨道的主要区别在于,原子轨道包含受一个正原子核影响的电子,而分子轨道则包含受两个以上原子核影响的电子,这取决于分子中原子的数量。

原子轨道(atomic orbital) vs. 分子轨道(molecular orbital)

原子轨道被认为是原子中最有可能找到电子的区域。相反,分子轨道被认为是最有可能找到一个分子的电子的区域。原子周围的电子云负责产生原子轨道,而由相对相同能量组成的原子轨道的聚变则负责产生分子轨道。

原子轨道的类型如s、p、d或f决定了原子轨道的形状;另一方面,组成分子的原子轨道的形状决定了分子轨道的形状。薛定谔方程用于原子轨道,而在分子轨道中,通常使用原子轨道的线性组合。

原子轨道上的电子云受单个原子核的影响,而分子轨道上的电子云受两个或多个原子核的影响。原子轨道是单中心的,因为它位于单个原子核附近,而分子轨道被称为多中心轨道,因为它位于两个或多个不同的原子核附近。

分子轨道由两种分子轨道组成。原子轨道上的电子构型不影响原子的恒定性,而分子轨道上的电子构型则影响分子的稳定性。

比较图

原子轨道分子轨道
定义原子中单个电子或一对电子的波状行为的科学目的称为原子轨道。定义分子中单个电子的波状行为的科学目的称为分子轨道。
理论
在原子中找到电子的可能性最大的区域最有可能找到分子中电子的区域
形成
原子周围的电子云负责原子轨道的形成由相对相同能量组成的原子轨道的聚变是分子轨道形成的原因
形状
原子轨道的类型如s、p、d或f决定了形状组成分子的原子轨道的形状决定了形状
描述电子密度
薛定谔方程用于描述电子密度原子轨道的线性组合(LCAO)通常用于描述电子密度
核心
单中心的,因为它存在于单个核附近在两个或多个不同的核附近发现的多中心的
核效应
电子云可以受单个原子核的影响电子云会受到两个或两个以上原子核的影响
类型和命名
以a、p、d和f表示包括成键分子轨道和反键分子轨道两种类型
电子配置的影响
电子构型不影响原子的稳定性电子构型确实会影响分子的稳定性

什么是原子轨道(atomic orbital)?

这个区域是原子轨道,它包含了找到电子的最高可能性。原子电子位置的可能性可以用量子力学来解释。但是量子力学不能解释一个电子在一定时间内的特定能量。这种特殊的能量可以用海森堡的不确定原理来解释。

薛定谔方程的解被用来计算给定原子的电子密度。在一个原子轨道上最多可以有两个电子。原子轨道按子级分为s、p、d和f。这些子级的轨道有不同的形状。

次能级s轨道是球形的,最多包含两个电子,只有一个子能级。p轨道的形状是一个哑铃,包含多达六个电子。它有三个亚能量阶段。

d轨道和f轨道包含更多的复合形状,因为d轨道包含5个亚能级,并且由多达10个电子组成。而f轨道包含7个亚能级,最多有10到15个电子。轨道的能级方向是s<p<d<f。

什么是分子轨道(molecular orbital)?

分子轨道理论解释了分子轨道的性质。分子轨道理论最早由F.Hund和R.S.Mulliken于1932年提出。

根据分子轨道理论,当原子连接在一起形成一个分子时,由于原子核的影响,重叠的原子轨道通常会失去形状。分子中出现的新轨道现在称为分子轨道。

由相对相同能量组成的原子轨道的聚变是产生分子轨道的原因。分子轨道不象原子轨道那样只属于一个分子中的一个原子,但它适合于构成分子的所有原子的原子核。所以,许多不同原子的原子核都是多中心的。

分子轨道的最终形状是复杂的,因为构成分子的原子轨道的形状通常决定了分子轨道的形状。根据Aufbau规则,分子轨道一般按低能轨道向高能轨道填充。

主要区别

  1. 原子轨道中的电子通常只受一个正原子核的影响;另一方面,分子轨道中的电子受两个或多个原子核的影响,而原子核的数目取决于分子中原子的数量。
  2. 原子轨道由简单的形状组成,如s、p、d和f决定原子轨道的形状;相反,分子轨道由复杂形状组成,因为构成分子的原子轨道的形状通常决定分子轨道的形状。
  3. 原子轨道存在于单个原子核周围,因此被称为单中心轨道,而分子轨道则存在于许多不同的原子核周围,因此被称为多中心轨道。
  4. 在原子轨道上,单个原子核通常影响电子云;相反,在分子轨道上,两个或两个以上的原子核影响电子云。
  5. 原子轨道上的电子密度可以用薛定谔方程来描述。相比之下,分子轨道中的电子密度通常可以用原子轨道的线性组合(LCAO)来描述。

结论

以上讨论得出结论:原子轨道的性质可以由原子的单个原子核决定。相比之下,分子轨道的性质可以通过原子轨道的融合来确定,而原子轨道的聚变构成了分子。

  • 发表于 2019-11-19 14:11
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  • 分类:化学

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