💰 Bond Order Molecular 金融試算器

鍵級（bond order）是用來衡量兩個原子之間化學鍵數目的指標，源自分子軌域（MO）理論。它能告訴你一個鍵有多強、多穩定：鍵級越高，代表鍵結越強、鍵長越短；而鍵級為零則表示無法形成穩定的鍵。只要你知道分子軌域中的電子佔據情形，這個計算器就能適用於任何雙原子分子或分子系統。

請輸入佔據鍵結分子軌域的電子總數，以及佔據反鍵結軌域的電子數（後者通常以星號標示，例如 σ* 與 π*）。按下計算，工具便會立即回傳鍵級。這些電子數可直接從分子軌域能階圖（MO 能階圖）中讀出。

鍵級的計算公式為：

其中 N_b 為鍵結電子數，N_a 為反鍵結電子數。之所以要除以二，是因為一個單一的共價鍵由一對電子組成。分數型的鍵級（例如 1.5 或 2.5）完全合理，常出現在像 O₂⁻ 與 NO 這類物種中。

以氮分子 N₂ 為例，它在鍵結軌域中有 10 個電子，在反鍵結軌域中有 4 個電子。鍵級

分子軌道 (MO) 理論中的鍵序是將兩個原子結合在一起的淨成鍵電子對數。其計算方式為：

其中 N_b 是成鍵分子軌道中的電子數，N_a 是反鍵分子軌道中的電子數。下表列出了常見第二週期二原子分子和離子的標準結果，以及它們實驗觀察到的磁性行為。

注：上述電子計數是在由價電子軌道（2s 和 2p，或 H/He 的 1s）形成的分子軌道上計算的。He₂ 包含在內是為了說明鍵序為零的情況——成鍵和反鍵電子總數相等意味著沒有淨鍵，這就是為什麼二原子氦不以穩定分子形式存在。

鍵序是衡量兩個原子相互結合強度的直接數值指標。一般來說，鍵序越高，對應的是鍵長越短和鍵解離能越高（破裂鍵所需的能量）。你的結果的符號和大小告訴你分子是否應該存在以及其穩定性如何。

• 鍵序 = 0：沒有淨鍵。成鍵和反鍵電子相互抵消，因此兩個原子不能結合在一起（例如，He₂、Be₂）。預測該分子不存在為穩定物種。
• 鍵序 = 1：一個淨單鍵，類似於路易斯單鍵（例如，H₂、F₂）。相對較長的鍵，與雙鍵或三鍵相比相對較低的解離能。
• 鍵序 = 1.5：在單鍵和雙鍵之間的分數值，典型出現在反鍵軌道中有一個未配對電子的物種中（例如，超氧化物 O₂⁻）。表示離域或部分成鍵以及中等的鍵長/鍵強度。
• 鍵序 = 2：雙鍵（例如，O₂、C₂）。比單鍵更短更強。
• 鍵序 = 3：三鍵——最強和最短的鍵之一（例如，N₂、CO）。N₂ 具有已知最高的解離能之一，這就是它反應性很低的原因。

分數鍵序（如 0.5、1.5 或 2.5）在淨成鍵電子數為奇數時產生。它們在分子軌道理論中完全有效，反映了簡單路易斯結構無法顯示的電子離域。具有正的但分數鍵序的物種通常是真實的，如果有時候有反應性的分子或離子。

零或負鍵序表示反鍵電子數等於或超過成鍵電子數，因此不形成淨鍵，該物種預測為不穩定。當比較相關物種時，鍵序較大的物種預期具有更短、更強的鍵。

成鍵軌道

由原子軌道的建設性重疊（同相結合）形成的分子軌道。其中的電子集中在原子核之間，降低能量並將原子結合在一起。

反鍵軌道

由原子軌道的破壞性重疊（反相結合）形成的分子軌道，在原子核之間有一個節點。它具有較高的能量；其中的電子會削弱或抵消成鍵。通常用星號標記（例如，\sigma^*、π^*）。

西格瑪 (\sigma) 軌道

關於核間軸對稱的分子軌道，由原子軌道的正面（端對端）重疊形成。西格瑪鍵通常是最強的單分量鍵。

派 (π) 軌道

由 p 軌道的側向重疊形成的分子軌道，電子密度位於核間軸的上方和下方。派軌道解釋了雙鍵和三鍵中的附加成鍵。

N_b (成鍵電子)

佔據成鍵分子軌道的電子總數。

N_a (反鍵電子)

佔據反鍵分子軌道的電子總數。

分子軌道圖 (分子軌道圖)

一個能級圖，顯示原子軌道如何結合成成鍵和反鍵分子軌道，電子根據鮑林原理、洪德規則和泡利不相容原理填充其中。

鍵序

兩個原子之間的淨成鍵電子對數，計算為 (N_b - N_a)/2。它與鍵強度相關，與鍵長成反比。

順磁性

描述具有一個或多個未配對電子的物種，該物種被外部磁場吸引（例如，O₂）。

抗磁性

描述所有電子都配對的物種，該物種被外部磁場微弱排斥（例如，N₂）。