原子轨道和分子轨道的区别

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主要区别 - 原子轨道与分子轨道

轨道被定义为发现电子概率高的区域。原子有自己的电子围绕原子核旋转。当这些轨道通过键合重叠形成分子时,这些轨道称为分子轨道。价键理论和分子轨道理论分别解释了原子和分子轨道的性质。轨道最多可容纳两个电子。原子轨道和分子轨道的主要区别在于 原子轨道中的电子受一个正原子核的影响, 尽管 分子轨道的电子受两个或多个原子核的影响取决于分子中的原子数.

这篇文章解释了,

一、什么是原子轨道 – 定义、特征、属性 2. 什么是分子轨道 – 定义、特征、特点 3、原子轨道和分子轨道有什么区别

什么是原子轨道

原子轨道是最有可能找到电子的区域。量子力学解释了原子电子位置的概率。它没有解释在给定的时间提示下电子的确切能量。海森堡的测不准原理对此进行了解释。原子的电子密度可以从薛定谔方程的解中找到。一个原子轨道最多可以有两个电子。原子轨道被标记为 s、p、d 和 f 亚级。这些轨道具有不同的形状。 s 轨道是球形的,最多可容纳两个电子。它有一个子能级。 p 轨道呈哑铃形,最多可容纳六个电子。它具有三个子能级。 d 和 f 轨道具有更复杂的形状。 d 能级有五个子能级,最多可容纳 10 个电子,而 f 能级有七个子能级,最多可容纳 10 和 15 个电子。轨道的能量按 s 的顺序排列 <><><>

图 1:原子轨道类型

什么是分子轨道

分子轨道的性质由分子轨道理论解释。它首先由 F. Hund 和 R.S. Mulliken于1932年。根据分子轨道理论,当原子融合形成分子时,重叠的原子轨道由于原子核的作用而失去形状。分子中存在的新轨道现在称为分子轨道。分子轨道由几乎相同能量的原子轨道组合而成。与原子轨道不同,分子轨道不属于分子中的单个原子,而是属于构成分子的所有原子的原子核。因此,不同原子的原子核表现为多中心原子核。分子轨道的最终形状取决于构成分子的原子轨道的形状。根据 Aufbau 规则,分子轨道从低能轨道填充到高能轨道。与原子轨道一样,分子轨道最多可容纳两个电子。然而,根据泡利原理,这两个电子必定具有相反的自旋。电子在分子轨道中的行为可以用薛定谔方程来描述。然而,由于分子的复杂性,薛定谔方程的应用相当困难。因此,科学家们开发了一种近似评估分子中电子行为的方法。该方法称为原子轨道线性组合(LCAO)方法。

图 2:分子轨道的形成

原子轨道和分子轨道的区别

定义

原子轨道: 原子轨道是在原子中找到电子的概率最高的区域。

分子轨道: 分子轨道是最有可能找到分子电子的区域。

编队

原子轨道: 原子轨道由原子周围的电子云形成。

分子轨道: 分子轨道是由具有几乎相同能量的原子轨道融合形成的。

形状

原子轨道: 原子轨道的形状由原子轨道的类型(s、p、d 或 f)决定。

分子轨道: 分子轨道的形状由构成分子的原子轨道的形状决定。

描述电子密度

原子轨道: 使用薛定谔方程。

分子轨道: 使用原子轨道的线性组合 (LCAO)。

原子轨道: 原子轨道是单中心的,因为它围绕单个原子核。

分子轨道: 分子轨道是多中心的,因为它位于不同的原子核周围。

核的作用

原子轨道: 单核影响原子轨道中的电子云

分子轨道: 还有两个原子核影响分子轨道中的电子云。

概括

原子轨道和分子轨道分别是原子和分子中具有最高电子密度的区域。原子轨道的性质是由单个原子核决定的,而分子轨道的性质是由形成分子的原子轨道的组合决定的。这是原子轨道和分子轨道之间的主要区别。

参考文献:1.Verma, N. K., Khanna, S. K., & Kapila, B. (2010)。综合化学十一. Laxmi 出版物。2.Ucko, D. A. (2013)。化学基础。 Elsevier.3.Mackin, M. (2012)。伴随化学基础知识的学习指南。爱思唯尔。

图片提供:1。 Pajs 撰写的“H 原子轨道” – 通过 Commons Wikimedia 拥有的作品(公共领域) 2. Sponk 撰写的“分子轨道 sq”(谈话) – 通过 Commons Wikimedia 拥有的作品(公共领域)

原子轨道和分子轨道的区别