分子軌域

你也許已經能想像單個原子裡的電子住在模糊的電子雲中，也就是原子軌域——1s、2p 等等。但當兩個原子靠得足夠近、要成鍵時，這些雲會怎樣？它們不是各佔一邊，而是融合成新的雲，籠罩整個分子。分子軌域就是這樣一團新的雲：一片由兩個或更多原子核共享、最可能找到分子電子的區域。

更準確地說，分子軌域是一個數學函數，描述一個電子在整個分子上、而非屬於某一個原子的波動行為。和原子軌域一樣，每個分子軌域有確定的能量，最多容納兩個自旋相反的電子。電子從最低能量的分子軌域開始往上填，方式與單個原子中填原子軌域完全相同。填的結果告訴你原子被結合得有多緊，以及這個分子會做什麼。

這個概念是化學中最強大的通用成鍵模型的核心。較老的路易斯點式圖把鍵畫成卡在兩原子之間一對靜止的點，而分子軌域理論讓電子鋪開、離域、佔據不同能量的能階。正是這份額外的誠實，讓它能解釋路易斯結構明顯搞錯的現象——最著名的，就是為什麼普通的氧氣是有磁性的。