结构生物化学/原子轨道的线性组合
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原子轨道的线性组合 (LCAO) 是原子波函数的总和，导致分子轨道的形成。
- 轨道的对称性必须具有相同的符号重叠
- 原子轨道的能量必须更低
- 原子之间的距离必须足够短，以提供良好的轨道重叠。
原子轨道的线性组合对于理解分子轨道和构建分子轨道图至关重要。原子轨道的线性组合或 LCAO 是将轨道组描述为基本函数的线性组合的工具。LCAO 帮助我们理解分子的对称性以及配体如何围绕中心原子排列。 [1]
s 轨道键合是指当两个电子云重叠并合并成一个大的分子电子云时。这会导致原子轨道的线性组合。键级由以下公式定义
为了形成稳定的键，键级必须为正值。键合电子和反键电子的总数决定了键的数量。
键合分子轨道是指两个原子波函数都做出贡献的区域，其能量低于原始原子轨道。反键合分子轨道是指波函数相互抵消的区域，其能量高于原始原子轨道。非键合分子轨道是指一个原子的轨道对称性与任何其他原子的轨道对称性不匹配的情况。
p 轨道键合是指当两个轨道重叠时，重叠区域具有相同的符号。因此，两个轨道的总和在重叠区域具有更高的电子概率。两个相反符号的重叠会导致电子密度为零的节点。因此，需要分别考虑 Px、Py 和 Pz 轨道。
过渡金属的键合方式类似于 p 轨道，但会形成 Dyz、Dz^2、Dyz、Dxz、Dx^2-y^2 和 Dxy。Dxz 和 Dyz 轨道形成 pi 键。Dx^2-y^2 和 Dxy 轨道与 z 轴共线并形成 delta 键。Dz^2 轨道形成 sigma 键。
顺磁性化合物由于存在一个或多个未配对电子而被外磁场吸引，这些未配对电子被磁场吸引。抗磁性化合物不被外磁场吸引，因为所有电子都是成对的。这对金属化合物有深远的影响。
Miessler, Gary. 无机化学. 第 4 版。