久しぶりの更新となったわけですが・・・いやいや、なんとか無事に二年生になれそうです（笑）んで本題なのだが、後期に無機化学Uで軌道関数について量子的に考える授業をやったのだ。いや〜これを学ぶとすごいよ。今まで無機って結構暗記クサイ授業じゃなかった？なのに、理解が出来るから不思議（笑）って俺本題に入ってないし！！（爆）
一般にルイス構造で酸素分子を考えると「O=O」こんな感じだよね？（ケクレ構造で書いてるけど・・・・爆）原子価結合法（AO法）ではんまぁ、こんなもんなわけで・・・・通常考えている分にはじぇ〜んじぇん差し支えないのですが、液体酸素って磁石にくっつくのよ。磁性を持つっていうのは、分子の中に不対電子がないとイカンのですわ。だけど、このAO法で見ると・・・・あれ！？全部電子がペアになってますよ〜不対電子ないのに、磁性があるわけないじゃん！！！って事になっちゃうのだ。実際と異なるよね？だから、AO法では説明が不足なのよ・・・・。で、こ）こで登場するのが新しい分子の軌道を考えるという方法（MO法）を使うわけだ。これは簡単に言うと、分子の軌道は原子の軌道が重なったものですよ〜って感じで、例えば水素分子なら、水素原子は通常１ｓに電子を一個持ってるよね？この１ｓ軌道をもうかたっぽの水素の１ｓ軌道と合体させてしまうというわけ。これにより、エネルギーの高い反結合性MOとエネルギーの低い結合性MOという二つの軌道ができるわけだ（元々各水素原子に電子が２つ入る軌道が１つずつあって、それらが混ざり合って電子が２つ入る軌道をつくるから、水素分子では電子が２つ入る軌道が２つになるよね？）。んだから、結局エネルギーの低い方の軌道に水素原子の電子が入り込んで、今水素原子は２つあって、低い軌道に２つ電子が入って分子が出来ることになるよね？んで、残った高い軌道には電子は入らない。これで、結合しているわけ。ちなみに、ヘリウムは２つ電子を持ってるので、２つの原子が結合すると、４つの電子を持つわけで、エネルギーの低い軌道と高い軌道に２つずつ全て電子が入ってしまうことになるのだが、高い軌道の方は低い軌道とエネルギーを足し合わせると、少しだけ高い軌道の方がエネルギーが大きいので、プラスマイナス０とはならずに、少しだけエネルギーが原子の時より高くなってしまう。なので、ヘリウムは単原子分子という形をとって、二原子分子という形を取らない。
んで、話を酸素に戻すと・・・酸素原子は１ｓ軌道に２つ電子。２ｓ軌道にも２つ電子、２ｐ軌道に４つ電子を持っている。２ｐ軌道はｘ、ｙ、ｚ軸の３方向（三次元空間だから）に３種類存在しているので一種類につき２つ電子を収容できるから、２，２，２って感じで収容されるのだが、まず最初に一つの軌道に集中しないで、一つずつ入って行きます。１，１，１って感じでね。んで残りの電子が次に対になって入ります。２，１，１って感じで。んなので、酸素原子はこのような電子配置になるわけです。（１ｓ、２ｓ、２ｐｘ、２ｐｙ、２ｐｚ）＝（２，２，２，１，１）。
でだ、ここで分子になると考えると分子軌道は１０個になるはずだよね？（エネルギーの高い＆低いの二つが各軌道にできあがるから）んなので、同じように電子を詰め込んで行くと・・・１ｓは内側の軌道なので、電子が原子核にと〜っても引き寄せられて安定してるので、結合に関与しないと考えられるので、そのまま酸素原子の１ｓが二つと考える。２ｓも同じように離れていて原子核に引き寄せられ安定してるので、そのままと考える。んで、肝心の２ｐ軌道が結合に絡んでくるわけです。ｚ軸上で酸素原子がくっついていると考えると、ｐｚ軌道は軸上で結合するので、σ軌道と考えられ、残り２つはπ軌道と考えられます。σ軌道の方が直線的なので、エネルギー的に低いし、高くなります。つまり絶対値が大きいということ。んで、π軌道の方はエネルギーがσに比べて絶対値が小さくなります。ここで、結合に関与する方のσ軌道には２つ電子が入って満員になり、次にエネルギーの低い結合に関与する２つのπ軌道（ｐｘ、ｐｙ）に電子が２つずつ入って満員。んで、次にエネルギーの低い結合に反発する２つのπ結合に残りの電子が１つずつ入るわけです。だから孤立電子を持つので常磁性なわけですね。ちと・・・難しいかな？爆