酸素分子の電子配置を考える！

O₂：等核二原子分子の軌道エネルギー

分子軌道の配列に、パウリの排他原理にしたがって下から順々に電子を入れていく構成原理を用いて、分子の基底電子配置を予想するために、まず軌道エネルギーを考える。

O₂の軌道エネルギーは下図のようになる。

酸素分子O₂の基底状態電子配置

O₂分子は１２個の価電子を持つ。

図１の軌道エネルギーにしたがって、電子を割り当てると。

O₂の最低エネルギー電子配置は、２個の不対電子が別々のπ軌道入っている。

O₂が常時性を示すのはこのためである。

超酸化物イオンO₂^-の基底状態電子配置

O₂^-分子は１３個の価電子を持つ。

ここで、軌道のエネルギー順がO₂分子の時と変わらないと仮定する。

したがって、電子を割り振ると以下のようになる。

過酸化物イオンO₂^2-の基底状態電子配置

O₂^2-分子は１４個の価電子を持つ。

ここで、軌道エネルギー順がO₂分子の時と変わらないと仮定する。

電子配置は以下のようになる。

注意事項

今回、超酸化物イオン、過酸化物イオンの軌道のエネルギー順が変化しないと仮定したが、実際は変わるかも知れない。