原子轨道(AO)与分子轨道(MO)

从孤立原子到化学键的本质图像

原子轨道 (AO)

定义：单原子中电子的波函数，描述电子在核外的空间分布

形状：
· s 轨道球形，无节点
· p 轨道哑铃形，1 个平面节点

排布规则：
· 泡利不相容：每个轨道最多 2 个自旋相反的电子
· 洪特规则：简并轨道优先单电子占据

能量：由主量子数 n 与角量子数 l 决定，孤立原子中固定

分子轨道 (MO)

定义：多个原子轨道线性组合形成的、跨越整个分子的波函数

组合方式：
· 同相叠加 → 成键轨道（能量更低）
· 反相叠加 → 反键轨道（能量更高）

核心原则：
· N 个 AO 组合出 N 个 MO（数量守恒）
· 电子按能量从低到高填入，仍遵循泡利/洪特

键级：(成键电子 − 反键电子) / 2，键级越大分子越稳定