その3

分 子軌 道 を も ともめ るた めの近 似
1.
L
C
A
O 近 似
(L in e a r C 錮 品 血 a t (亜 o f A to IEEtt O r b it t t s 〉
2. 原子価結合法
l iま全体 として の説道 を、個 その執道 録雑や差 として求 め、それ か らエ ネル ギ
ー の低 い 腹
ま表素 とか骨絡 とな る物) に注 目
に電子 を入れ てい くとい うもの。 2 ほ鰻 々の原子 (大体 ヤ
して 、それ が 結合 した後 での電子 つ き の説道 をあ らか じめ考 えてか ら、分子 として組 み合
わせ る とい うもの。
こよって エ
1 の考 え方 として iま、原 子が近 づ い た ときに 、電子 と原子核 が 事iき合 うこ と〔
一
ネ ル ギー が 減少す る 方 、近 づ きす ぎる と電子 ど うしが反発 しだ す こ とに よ つて エ ネ ル ギ
ー が上が って しま う窮果 が あるので 、そ の両方 を考 えて エ ネル ギー が最小 tこな るよ 弟 こな
る とい うものじ
ま疲 義関数 の正負 が目 じか逆か とい うこ とらしい。 よ く分 か
講合性 、反結合 1注 ≧辛ヽうのま
エ ネ ル ギー が高 い) だ とい うこ とだ。
らな い が、夏結合 '造のほ うが不 安 定 て
σ く
ンダマ 】結合 、 π tパ イ) 結合 につい て 。 ここ らへ んの話 にな る ともなや 関係 して
くるのほ価 電子 と s 軌道 と p 軌道 の み とな る。 しか も、 よ くわ か らなか った 。 しか し、テ
ス トに基 る と困 る ので 一応 書 く。 び講合 ,ま高校 の 頃 こか かた H ― H とか尋革慈合 の こ とで
あ る。議義資料 の 図 を見た ほ うが わか りやす い 。 π結合 となつ ま り、 2 重結合 とか 3 重結
ま、酸 寿分子 を 1 で考 える とどんな義道
合 の ときに進て くるもの 。資料 く
第 4 題】 としてこ
てあ るが、 これ を解 く考 え として ほ、 まず 、 エ ネル ギー 準住
が 畠来 ます か ? みた い にか 笠ヽ
の大 き く異 な る軌道 同士 『
ま組 み合 わ さ らな ホ とい うこ とらしい 。 s 説道 ほ結合性 か反結合
まx 、 y 、
と かの判別 しかな いので 養 革だが 、 p 魂道 悪す こ し考 える必要 が ある。 p 魂道 立
z の 3 つの方 向 が あるか らである。まず、近 づ く方 向を一 つ 決 めてか ら考 える。資料 でほ 、
z 義方 向か ら近 づ iすて い る よ うで あ る。 あ とは、それ ぞれ の茅 をイ メー ジ して、 σ慈合 と
か 瓦結合 、 そ してそれ らの結合性 や夏 護 合性 を考 える と終 わ 夢で ある。 また、客 え の権認
として、元 の魂道 が 1 0 個 だつたな ら、経 み合 わせ て も出て くる軌道 は 1 0 とい うこ とら
こ作れ る基底 「
まや 荘 季 1 0 想 だか らとか い ってい
しい。 1 0 樋 の基 底 を組 み合わせ て新 た こ
ヒ水素 が あるが、 これ選 も うさつ ぽ り。最初 の
たが、 よ くわ か らん。 同様 の 関題 で 、 ア ッイ
説道 の数 と最後 の執道 の数 が扇 じこ とがせ めて も尋鼓 いか 。
こ電子 を入れ て い
結合次数 につい て. 実際 に魂道 を 1 で求 めた ら、 エ ネ ル ギー の低 い 順 を
く こ ととな る。 エ ネ ル ギー なんか許算機 に計算 させ な い と長 く分 か らき い と思 うが 、 テ ス
こ、主量子豪 ( l s 、 2 p とか の致字 の こ
トに 基 る と困 るので 一応 概算方法 を書 く. 第 一 そ
と) の多 き い もの ど う しの結合 fまや つぱ 準エ ネ ル ギー が 高 い。 第 二 に、主量子数 が 同 じ者
こ、璽を書 いて み て謙 の 多そ うで 、窮 屋 な も
ら、 s よ り p の方 が エ ネ ル ギー が 高 い。 第 二 こ
の 〔
まエ ネ ル ギー が蔦 幸ヽ
イ メー ジ) こ
6 よ < 多か らん。 これ で エ ネル ギー を求 めて電子 を い
れ た ら、結合性 の 義道 にあ る電子 尋数 か ら反慈合吐 傘軌道 に ある電子 の数 をひ いて 2 で書f
まわか らな いが 、 この数 が分 子全体 の実質韓
る と華 合 衣数 とな る。使 い 方 としてiま三 誰 こま
な (反慈合性 の軌道 に よつて舞 ら濃 され て い な い ) 結合 の数 とな る よ うに見 える。 ちなみ
ま、アン ト離 :こま 準ス ピンが 手衡 ,こ養 って iま辛ヽる ことに若 るが、
た、電子 の八 時方 によって こ
この ときはそ の分子 な磁性 を持 つ こ ととな るぅ もつ とも、全体 でみれ ばてんでボ らば らな
こ抵 くな る 登規則 正 しく並ぶ ので議
ので 、密 輩を持 つ こ とを実感 で きな 幹が 、通麦 が 異害 を
性 を示 してい る こ とが 昌!こ見 えて分 か る。
ここか らの 話 fま、 2 尋護 とな る。 1 で も違素 主 よ う悉 こ とき 2 で もや る 尋で混 再 しをい
よ 京 こと意 きれ た しぅ きて各論だが、炭素 を考 える. この場合 、響 3 混成魂道 、韓 2 混成凱
ま、き 舎 こみた キ
道 、審 1 混或魂道 が ある。資器 の 園を見た な 多がわか 勢やす 準を因 としてま
ま2 つの P 義道 が
ま1 つ 、韓 1 にと
な国で 抵ない 遠 うの方が いい と思 う. 式事 な 尋 iま、韓 2 iここ
義 をてい る と腎`うこ と。 これ が 、 2 重憲合 3 重 華合 尋軍 憂 と恐 尋。 1 尋妾 素 争親 で:ま、義
こ打 ち消 され なか
こよって エ ネ ル ギー 鶏 を
道 を決 めて、電子 を入れ てか ら、夏難合性 の凱道 ど
r―た魂道 が 2 つ あ つて 、そ柔 がえ また ま s と言だ つたか ら 2 重 釜合 とを ったが、 2 で 籍護
魂こ2 重護合 とか 3 重結合 :こしてい る. 2 重慈 合や 岳重 籍 合 の重 要 な ところ!ま、会子
信 犯畠
の率 を霞定す る主 め:こ、 重本異吐番 が生 まれ て くる ことだが、 これ 壬目知 録連 り。
ベ ンゼ ン につ い て. 高校 の ときに考 えていた の ま
ま実質的 に 2 の方法 だ - 2た ことにな るが、
ベ ンぜ ン韮それ でこ
まうま くいか 会 幹ので 、 1 で考 える必要が あ る。 2 で考 えてでき る式 ン
こほ幕在 しを い そ う
ゼ ンの毒進 fま圭鴫揺造 と呼 ばれ るが、 こ韮 tま極 襲艶な養造 な ので現実 を
だ。 しか し、影 が分 か つてい る幹で 、 1 で考 え るに して も、考 える幸:まs p 2 で あま つた 静
すだが、現実おそん を もの だぅ衰索それ ぞれ :こ
魂 道 lr 2み とな る. いい郵 疲 だを あ と曇 うか を
一
あ るあま っ た 警説道 fま つ ず つで 、 6 寝 な ので 、轟乗 る説道 岳 5 額。 これ iま2 去元 の素 嚢
孝養子 !こ良 く姦 手主 多だ.
まま t_‐た く遷 拳だ iすで実質厨 じなので、家壌だ け考
こつ = `
て。光 尋吸収 と薬 光 ま
光 と分子 こ
ー
えるぅ ある倉子 が 光 を吸収す る とい うの を、そ 母倉子 のエ ネル ギ 竣護 か ら主 り高 い エ ネ
ま、今 までや つて きた 、
こ変 わ る とをヽうこと。 エ ネ ル ギー 状態 を表 めて い る Fl“
ル ギー 状態 〔
電子 幹魂道 のエ ネル ギー と、会子 の 張聾 、会子 弁 璽義 であ る.
すが か
て。電子 砂幾道 尋が 変化す る とき、書連 iま1 値 の電子 だ を
電子 勢義道 奪変宅 ,こつ旨ヽ
こ聾筆 す るの を
ま垂 とん ど、 ≧菅夏 Φ
多 る。 こキ1ィ
を 1 電子逓 程 とい う。 そ して 、そ の遷 多 と
主 主g tte 主 〔比 c 、審 造 違 ≧壺 醜 c u 二聾 O F t t t a 酵
こ 錬 韓 s t 讐豊賀 銀 守 お 曇 鋼 劇 患 嘉 二筆 勧 轟 it t t P 主 主 む 蝉生響 【
一
で P71る。 つ ま つ、Tf ΦM O 主春≧U tt ΦΦ碁 るがエ ネルギー :ま つ葺 いこととをるぅ普違
:ま、夏8 豆 G か らL U tt G へ遷季す る幹で島る。 これ 'こよつて 完鶏合 であ号た電子が遷孝
す ると、元に戻るとき!こ違 多韮道主要る ときがあるぅ これ が光異畦と である手 主え、光を
エネ ′
チギー季〕 む光を安
吸収す るときにモ、 完護合 がた くさん壬んでいると大きを表長 く
寝できるよ うである。
てし も多す で:こ更笹手 がつ くことが表定 して
壷 :こつ子卜
電子 の義道 の変fと尋 みる全馬 尋墓こ
Eヽきい摯差がある. 大きい
い ると考えると、電子 が電笹子か らうと
する夏発 が大きい説道 とダ
も幹を 3 義道、小 きい ものを 与報道 と芽 多みしい。こ毎 こか ら季―電子が遷移す るときのエ
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ヽ了
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セ
ネルギー差がち量多ど可寝丈装重 と重をることが多いか 善全長イオン進生つ きが多いのだ
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整 光そ の建ぅ発 光:ことい るい ろあ つて 、章 た と番え重が あ る 尋とい ぅ堂 光モ普通 の肇 光
義道 :こ手つ ってか ら光 る こ と
だが、 琴ん光 !ま窯 .≧く射遷 移 :こよって少 しエ ネル ギー 勢養 をヽ
こ主母て発 として エ ネ ル ギー を夫 拳こ とみと く、
きとい. 乗 ふ く豪遷密 モ分子 軍士 尋密 案 を
ので 、 しif きく光 をてい る とい うことた者尋ま うだ。
そ の寺葦 が芸 克 た比 べ て三倒韓 モ遷 苦ヽ
こす
また、今 まで の 発光と光 を竣壊 してそ主 を 主え珪 き圭す とい 孝影 だ っ たが、勲起求善 ま
才ギー をつか 多こともで きる。
るた 搾:こ、化学韓曇籍舎 エ ネメ
士電子 ぶ蓮移 した
こ―・
い て. 舎子 の襲聾や 璽転 :こ主るエ ネル ギー 尋 差 旨
合子 母張 致 と霊義 宮
こ身とべ てず 手 ぶ島春 き準 。 また、ま動 と画義 でモ、画義 奪 iま季が き事 二卒 き■
とき尋それ 〔
―rい て!ま
こ‐
つ 主 りそれ だ :す長 い 麦長 尋主 を吸壌す る と首ヽうこと】手振動 を
、援塾 の 室車童 を
く
考 え尋基要 が あ る。 N 題 捗原 子か ら擢歳 きれ i 分子 で:まそれ ぞれ モ牟芋て 、 3 表元韓 iこ義
:するので 、 塁N の 豊裳賢 が ある主 争:二塁 えるが 、 ここで 考 えてい るの 増長 子 更 士尋樺対 艶
者垂 置 な 拶で 、 全春 として幹垂進運義 幹 圭圭麦 3 と、全春 として 参 夏義 幹 圭差麦 3 を手i森
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ま喜ド ー るときる。張
緯 尋方 員:こ走 やす る全暮 として参憂転が意 素 を寿たな やヽ
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動 !車ま章雑 隼韓 、夏章稚伸韮 、査長装妻 が あ るが、会 子全基 幹更極子 が変 ヤ
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韓 iま主 と率互挙嘉 もきい。ち泰幕 に、費書 幹査彙譲蓋 ≧寅斉率隼義 :ま璽が逆 iこ去 つて! る。
主え、そ の 電 の類 か い牽 造 賠璽義 :こ主るもので 島ろぅ 璽妾みた ま先 ま. き外 ス式 タ トル を
手 尋 と、分手 野器進 'こ幸有 な振議 が義 舞 され る勢で 、それ で身子 を再定で き 尋。芋菅 孝窺
襲 :ことつ か える。
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fレギー 求善 モた く善え ある. とか と、そ の を途卜
で、大 きな査七 として 、義道 幸 エ ネ号 ギー
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準を が 光 :こ二孝て窮 起 され てか ら、光 をまた垂 き韮 した とき、筆合 造参 義道 だ った 球が 夏
こな 各てとヽる こ とが 轟る。 そ うな る と会 手 韮率華 して しま 号ぅ こ圭 の製 !まオ
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ゴンを どが あ る。 これ 勢 平害 の式 :ま蔦叢 幹語。 豪下iま、京達違麦秦豪 :こ孝■て 寺 える。哀
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こ、主基 垂手 をか を
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き も書て衝突す る整率で 峯る. A 整、分子 が隻案す る塞度 を
主 き憂子 とい うこ>遁、会子 と分 子 がぶつか つて もチ孝 岳夏応 が起 きる多 :すで:まを く、蓮 安
こさ ‐ 卦 みない と夏基 とな い とい 手士 賓 き整孝 圭して致営 fとと.た と尋ぅ
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きて い と し、それ でなん とを く革
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エ ネル ギー 畿= 不宝定 で夏応 と:こくい こ≧≧去各c
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ユ る こ と:こ圭意 と会手 呈褒 され ます 。 そが夏達 後
こ小 きくな る主 みを反応 を 撃 ま、反応 モ起 こ 季二ろぅ 棄柔 だ と起 こ 季幸す そ みで、妥塾 だ
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と垂 二 季:こ< そ 季会違 じが す る李、夏差 が逗 暑るかを表 与 善=>:ま、夏で 韮を くを. 亜鎮 亨孝茎
まどい を:ぎい 摯
ぶ つ か って くるか を表す ダテア手 速 い言
会奉 進 基岳差 き傘 合子 が ど尋 < 基首ヽ
って 苦ヽる。 遷韮
が 、す ご < 差 いや つ :ます考 い ≧手 季事書 違ミ
ユ‐
き要 岳勢で暮つか 準やす 手ヽ
ア
舎貧務
F = 監≧
と、圭許柔力学で:二表す ら し吉卜
.
こ主書て きま る。 今まで謹 読
か違G と
平空 :こつ いて ぅ華長 野 とこる反応 ぶ進 む奔進 ま者 音ヽ
してをヽ
すだ っ たが 、夏応途 幸で も を と等が挙 きや とこ畢さ発 る者
走 幹 :ま曇豪 と曇雲 つG = モ
=曇
ナ基 ぜ い ま
らギそ こで 反応 進上 まつて しま う. それ が手 蟹 長で あ るこ とか と、左童 し曇 宮
をヽ
各 :ま、 等蓬夏碁 各方 角残 を表 め るだ :すで夏毒 整麦 = 薄 して韮筆 舎言 及 として 牟 会 芋 差準
みとい 多ことで 姦る手平螢 卓が畏 じで も畿葉 き入れ る と夏基連費 :ま速 く考 季ます.
こついて 。会箸 率 の定美 ま
ま套華曇要. 大害 曇 幸 モ、書装 く
電子 奪肇 く筆
会 子薫:こ曇 く井 言
まど、舎極 率 と大 きい とい うこ と, そ の会垂 :こ主をて 難
雲、叢動 聾数 の工 が 準卜 が大 きい 言
表 i 夏華 手 :こ二る牽 互 卒亮 :ま、誘 起韓 三 存長 ≧璽 員穂 三 卒長 ユ会垂差 が 姦ろぅ妻垂 :ま、要
ま夏極子 と双極子 舎率 互 作疑s 会ま 美 ≧モト電 請分幕 牟 毒 ら
極 子 と垂子 舎窄 三存月 、菫 由ま
二よって 圭薫 主要墓 子 モ ー メン 詐:こよる韓 互 卒案 =テニ≧c 譲 逗 ≧茎 美ぎ喜 モ 季 勇 岳分 手
ぎ言
装舎子 :こと鶴 くの で重要. そ して、華起 、発 喪程 三 年
:二だ:す母 く尋:こオ と、今畿力 !ま筆経 ど
義 こ分幸持 こ、そ 孝ギテ ンチ ャf勢多こ言季 一 等乗 等多 を して+ る。参妾身 等幸客 登土 暑 きを
ま、今畿力増業経士合子 で も最 くこ と、会子量、
表 鋒る拳 進資料参 窯 寺 こ と, 者 :二重要 者秘 ま
分子 ◆大 きき、やま津 孝主 要葵素 で鼻 尋.
こつとヽ
て. 垂整 奎舎百習圭墨 芳寝式 ,ま. 分子 の 大 き さと会子 軍差 を考
実こ気姿 尋技善斉謹ミ を
こ光実 し、そ 孝 宅 算 ミ
: :ま分子 =>大 き
慮 した麦華芳モ式 で み 尋. 圭ます ‐ 者泉:ま、曇 4:左等手【
す ′
y﹂
F f
空 も舎 きま と
で ま 準会子量 :ことヽ主理 す る こ とと、 と幸 空非で ど!ま華 舎 重径 みた 警ヽ
こく
さを
て芋 尋長で 姦 尋. ギテ ン手′
ャル さ妻 妻 と会香て ! ヽ岳勢 :ま、会子 幸 室喜 よ 孝燕饗 :こiまと の分
子 !ま良 号て こ られ を 準 とい 拳こ とで 尊岳手 半径 と母 手か こ とれ を いが 、支斉 の合子 傘 半径
を二す と■ 晏言素 で室窪 登をる。こと ら己丈 暑 き:こ光菱 して ■ 尋争で 、曇≧ 蔓 ま王 勢毒 蓑を
手 して1 ヽる こと:こiまと章 き込 うべ きで尊るこ
て。ま薫華合 :ま差 碁 じ手 で あ軽こ ここで :ます す毛= 幸 で考 えて ! ト
ま妻華合 孝 幸身 :二つ 【ヽ
C
. 婆基 モ方 良が 3 舎 の こ幸だが .
する筆 三 準輝 装会 か 準やす 彰`
ろを電毒 尋長 駆 こま春て受 を
3
手
ま】
霞 < 良き 津二書季 者誇 :テで筆者 くて 、牽 斉義 者桑きが 書等 :こ
尭 :ま差そ 尋く、 皐 勢 圭逢こ
こかヰて あ る傘 !ま皐る
ま会い井 と墨 春. また、里士
こ革 の 力が豊 くとい 二ま 業で き
を 手た ときを
一 モ◆電子 寺妻進 であ号て 、 辱筆 幸電子 が桑 ざ 垂 をて手 畢主>をま した茎でま
ま者手. 晶 多 ■
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こ要連 してェ 差 幸璽 r bM 舎:乙姦る電子 と堪 方 の主 ヨ会子 幸 尋 電
と一モ七 手寮舎 こ と. それ と
ま者 くて く
姦車 :ま皐 る 1 孝 室>
子 雷反 発 と■ 季舎 'ま、要 舎■と■キ=夏 発 して 李 尋 と手 多言 葉で【
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