分子軌道法と混成軌道について

質問

ブルーバックスの付録でついてきたWinMOPAC3.0BBで分子軌道について遊んでいたのですが、わからなくなったので質問します。

メタンの分子を用いて混成軌道について考えようと思ったのですが、どの軌道が等価だからsp3混成なのかが良くわかりません。

いろいろ調べていると混成軌道は原子価結合理論に用いられているという情報もあったのですが、私の学校で使っている「現代の無機化学　共三出版」との矛盾が生じているのではっきりしたことがわからないので以下の3点の質問に答えて頂きたいです。

1.混成軌道の考え方が原子価結合理論だけの考え方ですか？

2.もし混成軌道が分子軌道法にも考え方として存在するなら原子価結合理論の混成軌道の考え方とはどう違うのですか？

3.もし混成軌道が原子価結合理論だけの考え方ならメタンなどの正四面体構造はどのように分子軌道法で説明がされるのですか？

よろしくおねがいします。

p.s.　WinMOPAC計算結果とHundの規則の矛盾ということで別の質問もしていますのでそちらにも答えて頂けると嬉しいです。

回答No.4

noname#160321 · ベストアンサー

>過去問を参考にさせて頂いた結果、混成軌道と分子軌道法とは別々の考え方のようですね。
そう思っていただければいいと思います。分子軌道法は原子(内殻電子を含む)と外殻電子をバラバラにして、最適な構造を模索する物、あるいはそれが可能な物です。
混成軌道はあくまで原子一つ一つの集まりとして、ball＆stickで分子を構成しようとする物だと私は考えています。
m(_ _)m

回答No.3

noname#160321

かなり理解sるのに困難のあるご質問です。
>1.混成軌道の考え方が原子価結合理論だけの考え方ですか？
「原子価結合理論だけの考え方」とはどういう意味でしょう。済みませんが、教科書などから原子価結合理論について引用してください。
>2.もし混成軌道が分子軌道法にも考え方として存在するなら…
過去問＃2122783にお答えしていますので、ご参照下さい
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2122783
>メタンなどの正四面体構造はどのように分子軌道法で説明がされるのですか？
「安定な構造」を捜していくと、水素の反発が「一番小さい」構造に落ち着きます。
そもそも分子軌道法は「非経験的」で計算のみから成り立っていますから、出て来た結果を有り難く頂戴するだけです。その時分子軌道の電子密度や位相も出て来ますからそれを見てsp3などと似ているかどうか…、私は自分で計算した経験はないですが他人の結果を見ると似ているようでもあり、何しろＴＨ(正四面体)対称性を初期条件として与えて開始すると、ＴＨのまま終わります。
m(_ _)m

お礼

丁寧な解説ありがとうございます。
過去問を参考にさせて頂いた結果、混成軌道と分子軌道法とは別々の考え方のようですね。
原子価結合理論だけの考え方というのは、私の教科書に分子軌道法の矛盾を解決するために混成軌道が存在するともとれるような書き方がされていたので、wikiの原子価結合理論のところを読んだ時に原子価結合理論の矛盾を解決するためにあるといった風に書かれていたので、どちらの矛盾を解決する為の考え方かわからなかったので質問させて頂いたものです。

回答No.2

noname#69788

追加

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E5%AD%90%E8%BB%8C%E9%81%93%E6%B3%95

回答No.1

noname#69788

sp3混成軌道は、原子の電子軌道を組み合わせて作ります。分子軌道法は、原子核と電子を分けて扱います。