분자 궤도 함수는 원자 궤도함수의 1차 결합으로 형성된다.
이때 대칭성과 상대적 에너지가 중요하게 작용한다.
같은 오비탈이어도 주기율표 상 오른쪽에 있으면 에너지 준위가 낮다.
따라서 결합성 MO는 낮은 준위에 가깝게, 반결합성 MO는 높은 준위에 가깝게 위치한다.
결합차수는 (결합성 전자수 - 반결합성 전자수)/2로 계산된다.
결합성 MO는 AO보다 에너지가 크고, 반결합성은 작다. 비결합성은 동일하다.
대칭성과 관련하여 반전대칭조작을 기준으로 symmetric으로 겹치면 g(gerade)이고
antisymmetric으로 겹치면 u(ungerade)이다.
궤도함수 합성에서 특이한 점은 MO끼리의 상호작용(s-p mixing)에 의해
2s에서 $\sigma_g$는 에너지 준위가 조금 내려가고, *는 조금 올라가는데
2p에서 $\sigma_g$는 에너지 준위가 $\pi_u$보다 높게 위치한다. (B~N)
(홀전자를 가지면 상자기성, 없으면 반자기성이다)
에너지 준위는 광전자 분광법을 통해 계산할 수 있다.
자외선은 최외각 전자를 제거하고, x선은 안쪽의 전자를 제거한다.
광자를 쏘고, 이온이 되면서 방출된 전자의 운동 에너지를 측정할 수 있다.
즉, 이온화 에너지를 계산으로 얻을 수 있다.
HOMO는 최고 점유 분자 궤도함수이고, LUMO는 최저 비점유 분자 궤도함수다.
이는 채워짐과 채워지지 않음의 경계이므로 경계 궤도함수(frontier orbital)라고도 한다.
이온 화합물은 이핵 이원자 분자에서 극성의 극단적 형태라 생각할 수 있다.
이때 전자를 받는 쪽의 에너지 준위가 더 안정하다.
삼원자부터 거대분자에 대해서는 고려해야할 것이 많아진다.
우선, 1s는 gap차이로 2s보다 2pz와 가깝다.
분자 오비탈을 결정하기 위해서 우선 지표표를 만들어야 한다.
분자의 점군을 결정하고, 좌표체계를 설정한다.
바깥 원자에 대해 기약 표현을 만들고 분자 점군 지표표에서 기약표현의 요소(행)를 찾는다.
이후 지표표에서 중심원자의 요소를 찾고 바깥 원자의 오비탈과 조합한다.
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