關於此實驗
填充成鍵和反鍵軌域方框，預測鍵級和未成對電子數，並觀察原子軌域組合在三維空間中的相位干涉。
學習目標
- 在簡併軌域中應用包立不相容原理進行佔據，並依照洪特規則填充。
- 根據成鍵和反鍵電子數計算模型鍵級。
- 將未成對電子與簡單的順磁性預測聯繫起來。
使用方法
- 1載入氧，驗證其簡併的反鍵π軌域中有兩個未成對電子。
- 2比較氮和氧的鍵級及其選定的軌域表面。
- 3清除電子，手動放置它們，然後將電子佔據情形與基態排布進行比較。
- 4檢視成鍵與反鍵組合，並在存在時找出核間節點。
模型
假設
- 能階圖是示意性的。對於 B2、C2 和 N2，成鍵 π 能階低於 σ-2p；對於 O2、F2 和 Ne2，順序則相反。
- 第二週期的圖省略了已填滿的 1s 內層成鍵與反鍵軌域，因為它們對鍵級的貢獻會互相抵銷。氫和氦只使用 1s 組合。
- 等值面採用未正規化的類氫 1s、2s 或 2p 組合，並使用共同的有效長度尺度。它們不是自洽分子軌域，也不是測得的能量。
- 允許手動設定激發態電子佔據情形；僅有正鍵級並不能證明分子在現實中穩定。磁性分類採用基本的未成對電子規則。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼氧原子的總電子數是偶數，卻仍有未成對電子？
- Q2向反鍵軌域中加入一個電子，為什麼會使鍵級降低二分之一？
常見問題
為什麼兩種顏色會在節面處相遇？
它們表示軌域振幅的符號相反。節面是合成波函數為零的位置；將其平方後，該軌域的貢獻為零。
較低週期的軌域列為什麼會改變順序？
此圖包含較輕的第二週期雙原子分子中通常出現的 s-p 混成定性效應。它並非從頭計算軌域能量。