物理化学に関する質問です。

質問

C₂^＋、N₂＾＋、O₂＾＋、F₂＾＋各イオンの分子軌道エネルギー順位図を原子軌道および分子軌道名、電子スピンを含み解答、もしくは書き方を教えていただきたいです。お願いします。
大学の課題なのですが、教科書、ノート等を見ても書き方がさっぱりわからなくて困ってます。

回答No.1

matumotok

こんにちは。

まず、C, N, O, Fが同じ周期であることに気づいてください。その周期の希ガスは何でしょう？　Neです。Neには1s, 2s, 2p×３の合計５つの軌道がありますので、これが二原子分子となった場合にはそれぞれ結合性と反結合性の１０個の軌道が出来ます。下から順に、1sの結合性、1sの反結合性、2sの結合性、2sの反結合性、2pの結合性×３、2pの反結合性の順に空軌道を描きます。あとは、下から順に各軌道に２個ずつの電子を入れていけばよいのです。

2p軌道に電子を入れる時に注意が必要です。まず３つの2p結合性軌道にそれぞれ一つづつ電子を入れていきます。その次に対となる電子を反対向きの矢印で2p結合性軌道にそれぞれ一つづつ入れていきます。こうして2p結合性軌道３つが６個の電子で占有されたら、続いて同様にして2p反結合性軌道に電子を入れていくのです。

あ、設問ではそれぞれ１価の陽イオンになっているので、電子の数に注意してください。C2だからといって12個電子を入れたらだめですよ、陽イオンなので11個しか電子がないのです。

それでは、レポート頑張ってください。