H2 と O2 を正確に

最も単純な図と定番の図——エネルギー順序、電子の矢印、有名な不対電子まで正確。

ルールを3枚に凝縮

結合性 vs 反結合性、結合次数の公式、充填規則を3枚のカードで。

自分の図を生成

分子を言葉で記述すれば、照合用の MO 図が得られます。

分子軌道図

分子軌道図:H2 と O2

下の図は、どの授業でも最初に学ぶ2つの MO 図です。最も単純な水素と、定番の完全例である酸素。それぞれ図の下で準位ごとに解説します。

H2 と O2 の分子軌道図。両側に原子軌道、中央にσとπの分子軌道、電子は矢印で、O2 の π*2p 軌道に2つの不対電子
H2 と O2 の分子軌道図。O2 の2つの π*2p 軌道にはそれぞれ不対電子が1つずつ——酸素が常磁性をもつ理由です。
H2——水素
2つの 1s 軌道が σ1s(結合性)と σ*1s(反結合性)に組み合わさります。電子は両方とも σ1s に入り、σ*1s は空のまま。結合次数は (2−0)/2 = 1、一重結合です。
O2——酸素
結合性電子は8個、反結合性電子は4個。結合次数は (8−4)/2 = 2、二重結合です。2つの不対 π*2p 電子こそ O2 の常磁性の源です。

3つのルール

すべての MO 図の背景にあるルール

どの MO 図も——それに関するどの試験問題も——同じ3つのルールで動きます。

結合性 vs 反結合性
2つの原子軌道が組み合わさると、低い結合性軌道(σ・π)と高い反結合性軌道(σ*・π*)ができます。結合性電子は原子を結びつけ、反結合性電子は引き離します。
結合次数の公式
結合次数 =(結合性電子 − 反結合性電子)/ 2。ゼロなら結合なし——He₂ が存在しないまさにその理由です。
下から順に満たす
電子は低い準位から入る(構成原理)、1つずつ広がってから対になる(フントの規則)、対は逆スピン(パウリの原理)——電子配置と同じ規則です。

早見表

MO 早見表:結合次数と磁性

5分子を1枚の表に——結合次数は公式から、磁性は不対電子から。MO のワークシートの多くの問いにこの表で答えられます。

分子価電子数結合次数磁性
H221反磁性
He240存在しない
N2143反磁性
O2162常磁性
F2181反磁性
5ステップの描き方チュートリアルを見る

使い方

自分の MO 図を生成

  1. ステップ 1

    分子を言う

    化学式を入力——H2、O2、N2、学習中の任意の二原子分子。

  2. ステップ 2

    図を生成

    生成器が準位・ラベル・電子の矢印を教科書スタイルに配置します。

  3. ステップ 3

    確認して書き出す

    結合次数の公式で検算し、修正を依頼してから書き出します。

よくある質問

分子軌道図の質問

分子軌道図とは何ですか?+

MO 図は原子軌道がどう分子軌道に組み合わさるかを示す図です。左右に原子準位、中央に結合性・反結合性準位、電子は矢印で下から満たしていきます。結合次数・結合の強さ・磁性を予測できます。

分子軌道図はどう描きますか?+

価電子を数え、両側に原子準位を描き、中央にエネルギー順で分子準位を書き、下から矢印で満たし、結合次数を計算します。「分子軌道図の描き方」チュートリアルが5ステップすべてを解説します。

MO 図の結合次数とは?+

結合次数 =(結合性電子 − 反結合性電子)/ 2 で、結合の本数を表します。O2 は (8−4)/2 = 2 の二重結合、He2 のようにゼロなら分子は存在しません。

なぜ O2 は常磁性ですか?+

O2 には価電子が16個あり、π2p まで満たした後、2つの π*2p 軌道が対を作らず各1個ずつ単電子を取ります。不対電子は磁場に引かれます——液体酸素が実際に磁石に付くほどです。

なぜ He2 は存在しないのですか?+

ヘリウムは電子4個を持ち、2個は σ1s に、2個は σ*1s に入ります。結合性と反結合性が完全に相殺され、結合次数ゼロ——結合も分子もありません。

自分の分子の MO 図は生成できますか?+

はい。AcaDraw に分子名を伝えると、教科書スタイルの MO 図を生成し、修正・書き出しできます。無料プランで試せます。無料プランの書き出しには透かしが入ります。

作成方法と参考文献

このページの作成方法

図と一行解説は、OpenStax Chemistry 2e や LibreTexts Chemistry などの標準的な入門化学資料に基づいています。図は本製品が生成した教育用ドラフトであり、独立した査読は受けていません。重要な内容は授業資料で確認してください。

最終確認: 2026-10-07