HeH⁺の分子軌道エネルギー準位図

抄録

HeH⁺は異核2原子分子の最も簡単なモデルであり，その結合形成はHe⁺ + H →　HeH⁺ で表せる共有結合型とエネルギー的に安定なHe + H⁺ →　HeH⁺の配位結合型がある．本ノートでは両者の分子軌道エネルギー準位図を示し,その違いについて説明する．用いた計算方法はHF/6-311++G**である．共有結合型の分子軌道エネルギー準位図では，HeH⁺の1σ軌道の軌道エネルギー(-1.6288a.u.)はHの1s (-0.4998a.u.)より低く，安定化しているがHe⁺の1s (-1.9983a.u.)より高く，不安定化している．1σ軌道はおもにHeの1s軌道で構成されており，HeH⁺のHeとHの形式電荷はそれぞれ約0.3および0.7である．このようにHの電子がHe⁺側に寄っているため，He⁺の1s軌道から見ると相対的に電子間反発で不安定化するように見える．他方配位結合型の分子軌道エネルギー準位図では，HeH⁺の1σ軌道の軌道エネルギーはH⁺の1s (-0.4998a.u.)およびHeの1s (-0.9176a.u.)より低く，安定化している．Heの電子がH⁺側に寄るため，Heの1s軌道の2つの電子の反発が緩和され安定化する．