分子轨道理论（Molecular Orbital Theory）是一种描述分子中电子行为和化学键形成的量子化学理论。它基于量子力学的原理，提出分子的电子分布可以通过一组称为“分子轨道”的数学函数来描述，而不是像价键理论中那样局限于个别原子的轨道。这些分子轨道是通过将分子中所有原子的原子轨道相互组合而成的，分子中的每一个电子都可以分布在整个分子范围内的分子轨道中。
分子轨道分为键轨道、反键轨道和非键轨道。成键轨道有助于增加分子中的稳定性，而反键轨道则相反，它会削弱分子中的稳定性。成键轨道与反键轨道之间的能量差称为分子轨道能隙，这个能隙大小对分子的化学反应性、光学特性和导电性有重要影响。
分子轨道理论被广泛应用于解释和预测分子结构和反应性。例如，通过分子轨道的电子分布，可以推测分子是否稳定、具有何种极性，以及如何与其他分子反应。在有机化学和无机化学中，分子轨道理论尤其对理解共轭体系、芳香性以及金属配合物的性质有重要指导意义。
在现代计算化学中，分子轨道理论被用于量化分子结构和反应路径的电子性质。通过量子化学计算软件，科学家可以精确地计算分子轨道分布，为新材料设计和反应机制研究提供理论支持。
图为甲烷分子的成键分子轨道图
文案 | 化学系研会
排版 | 化学系研会
审核 | 化学系研会
