分子軌道ダイアグラム（MOダイアグラム）作成ツール

分子軌道ダイアグラムとは

分子軌道（MO）ダイアグラムは、分子軌道理論に基づくエネルギー準位図で、2つの原子の原子軌道がどのように結合性・反結合性の分子軌道に組み合わさり、電子が下から順にどう満たされるかを示します。このジェネレーターは、分子のテキスト記述を、化学者が結合次数・安定性・磁性の説明に用いる、きれいでラベル付きの図に変換します。分子名と詳細（軌道の順序、シグマ・パイのラベル、不対電子がどれか）を指定すると、AIが両側に原子軌道を、中央にエネルギー順に積み重ねた分子軌道を配置し、電子を上下対の矢印として描きます。これは量子化学のソルバーではなく、記述された図を配置してラベルを付ける作図ツールなので、順序や電子数はご自身で管理してください。

MO図ジェネレーターを使う理由

• MO図は一般化学・無機化学の中核トピックであり、宿題・試験・分子軌道理論のワークシートのために絶えず描かれます。
• 原子軌道のエネルギー準位、シグマ・パイ軌道、電子の矢印を手作業でそろえるのは細かく、ずれやすい作業です。
• きれいなエネルギー準位図は、結合次数・HOMO/LUMO・常磁性を一目で読み取れるようにします。
• 教員や指導者は、スライド・講義・学習ガイドのために、素早く整ったMO図を必要としています。
• テキストから生成し直す方が、O2からN2・CO・F2へ切り替えるたびに結合性・反結合性の準位をそろえ直すよりはるかに速いです。

分子軌道ダイアグラムの書き方

分子名と関与する価電子軌道を指定します。O2・N2・CO・F2などの第2周期二原子分子なら2sと2pの原子軌道です。希望する軌道の順序を指定します。N2およびより軽い二原子分子ではs-p混成のためπ2p軌道がσ2pより下に来ますが、O2やF2ではσ2pの方が低くなります。価電子の数を与えると、電子がエネルギーの最も低い順に結合性・反結合性軌道を正しく満たし、必要であればシグマ・パイのラベルを求めます。MO図を生成したら、結合次数（結合性電子から反結合性電子を引いて2で割る）を読み取り、不対電子が想定どおりの位置に来ているか確認します。エネルギー準位図が教材と一致するまで、表現を調整して生成し直してください。

MO図の構成要素

• 原子軌道のエネルギー準位 — 各原子の出発点となる2s/2p（または1s）軌道で、左右に描かれます。
• 結合性分子軌道（シグマ、パイ）— 中央のエネルギーの低い組み合わせ。
• 反結合性分子軌道（シグマスター、パイスター）— その上のエネルギーの高い組み合わせ。
• シグマ・パイのラベル — 各準位に名前を付け、正面重なりと側面重なりを明確にします。
• 電子の矢印 — エネルギーの最も低い軌道から順に満たす上下対の矢印。
• 結合次数 — 正味の結合・安定性・磁性を要約する注記。