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免费分子轨道图生成器:绘制并比较轨道图

使用分子轨道图生成器,为受支持的双原子分子或离子绘制定性的基态轨道图。核对电子箭头、σ/π 能级顺序、键级与磁性,并排比较两种粒子,再导出 SVG 或 PNG;无需注册。

支持 15 种粒子计算键级和磁性按粒子采用正确的 σ/π 顺序导出 SVG 和 PNG并排比较两种粒子

从化学式到轨道图

生成分子轨道图

可输入 O2、N2、F2、B2、H2、O2- 等列表中的粒子。本教学模型不支持 CO、NO、HF 等异核分子或激发态。

试试这些粒子

支持 H₂ 至 Ne₂ 的同核双原子分子,以及 H₂⁺、N₂⁺、O₂⁺、O₂⁻、O₂²⁻。仅展示定性的基态价层轨道;能级间距为示意。

在浏览器本地计算,无需账号、积分或水印。

分子轨道图预览

O₂

可检查并下载
带有成键、反键能级和电子箭头的分子轨道图: O₂

键级: 2

磁性: 顺磁性

分子轨道占据
价电子
12
成键电子
8
反键电子
4
键级
2
未成对电子
2
磁性
顺磁性

键级: (8 − 4) ÷ 2 = 2

2p 轨道顺序: σ2p 低于 π2p

分子轨道占据: σ2s2 · σ*2s2 · σ2p2 · π2p4 · π*2p2

这是定性的基态教学图。轨道高度是示意值,并非实测能量;键级为零只是简化模型的结果,本工具不计算分子稳定性。

比较两种分子

并排比较两张分子轨道图

选择第二种受支持的粒子,在同一屏查看两张完整轨道图。比较 σ/π 顺序、键级、未成对电子和磁性,并将对照图合并导出为 SVG 或 PNG。

O₂

第一种粒子
两种受支持粒子的分子轨道图并排比较: O₂
键级
2
未成对电子
2
磁性
顺磁性
2p 轨道顺序
σ2p 低于 π2p

N₂

第二种粒子
两种受支持粒子的分子轨道图并排比较: N₂
键级
3
未成对电子
0
磁性
抗磁性
2p 轨道顺序
π2p 低于 σ2p(s–p 混合)

这是定性的基态教学图。轨道高度是示意值,并非实测能量;键级为零只是简化模型的结果,本工具不计算分子稳定性。

还需要为论文制作科研插图?

使用 paper banana,将研究方法、机制与流程转成清晰的科研图片。

什么是分子轨道图?

分子轨道图展示原子轨道如何组合为成键与反键能级。电子先填入较低能级;成对和未成对的箭头有助于解释键级与磁性。

对于 B₂、C₂ 和 N₂,s–p 混合使 π2p 低于 σ2p;对于 O₂、F₂ 和 Ne₂,σ2p 低于 π2p。本工具按受支持粒子采用对应的教学顺序,并在图旁显示计算结果。

两个原子之间相连的抽象电子云装饰图,并非计算得到的分子轨道图

O₂、N₂、F₂ 与 B₂ 分子轨道图示例

加载分子,比较电子填充、键级和磁性。示例图与在线生成器使用同一套计算规则。

化学学习与写作

分子轨道图用于作业、实验报告与课堂教学

在同一处查看轨道占据、计算结果及可复用的示意图。

用于核对化学作业的氧分子轨道图

学生:核对轨道填充

提交前对照 O₂ 或 F₂ 的电子箭头、键级与磁性。

用于实验报告的氮分子轨道图

实验报告:减少重复手绘

切换支持的化学式,导出清晰的矢量图,无需每次重画能级。

用于课堂比较的硼分子轨道图

教师:比较不同分子

用统一图式说明 B₂ 和 O₂ 为何呈顺磁性,而 N₂ 呈抗磁性。

可核对的结果

核对轨道占据、键级与磁性

示意图和数字摘要来自同一次本地计算。

采用正确的 σ/π 顺序

受支持的 B₂、C₂、N₂ 采用 s–p 混合顺序;O₂、F₂、Ne₂ 采用另一顺序。结果旁明确标注当前顺序。

试用分子轨道图生成器
显示 s–p 混合顺序的氮分子轨道图

核对每个电子

查看成键与反键电子数、各轨道占据和未成对电子数。键级是两类电子数之差的一半。

试用分子轨道图生成器
显示成键与反键轨道占据的氧分子轨道图

导出所见的图

将按规则生成的图下载为 SVG 或 PNG。对不支持的化学式,工具会明确提示,不猜测绘图。

试用分子轨道图生成器
准备导出矢量图的氟分子轨道图

并排比较并一键导出

把两种受支持粒子的轨道图放在同一屏,比较能级顺序、键级、未成对电子与磁性,再下载合并的 SVG 或 PNG 对照图。

试用分子轨道图生成器
氧分子与氮分子轨道图并排比较

三个步骤

如何绘制分子轨道图

选择受支持的化学式,核对电子填充及计算,再导出同一幅图。

  1. 由支持的氧分子生成的分子轨道图

    01选择分子或离子

    输入 O2、N2、F2 或 O2- 等列表中的粒子。支持列表可避免为其他分子猜测轨道。

  2. 显示电子填充顺序的氮分子轨道图

    02检查顺序和电子

    核对 σ/π 顺序、占据箭头及成键与反键电子数;工具会计算键级和未成对电子数。

  3. 待下载的硼分子轨道图

    03下载 SVG 或 PNG

    将矢量图用于作业、报告或幻灯片;在需要精度说明时保留定性模型提示。

生成分子轨道图

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常见问题

分子轨道图生成器常见问题

如何为 O₂ 或 N₂ 绘制分子轨道图?+

在上方选择 O2 或 N2。工具从低能到高能填入价层分子轨道,在简并 π 轨道中先单独填电子,再配对,并显示键级计算。

为什么 N₂ 和 O₂ 的 2p 顺序不同?+

在常见的定性教学模型中,s–p 混合使 B₂、C₂、N₂ 的 π2p 低于 σ2p;对 O₂、F₂、Ne₂ 则相反。结果旁会标注当前顺序。

键级如何计算?+

键级 =(成键电子数 − 反键电子数)÷ 2。结果面板显示两类电子数及计算值。

为什么不能生成 CO 或 NO 的分子轨道图?+

不能。本工具只支持列出的同核双原子分子和离子。CO、NO、HF 等异核分子需要不同的轨道能量处理,因此这里不会猜测。

能改变自旋或制作激发态图吗?+

不能。工具展示受支持粒子的定性基态占据,不模拟激发单重态或三重态,也不计算量子化学能量。

如何免费在线导出分子轨道图?+

可免费将单张轨道图或两种粒子的并排对照图下载为 SVG 或 PNG。生成和导出在浏览器本地完成,不需要账号或积分,也没有水印;用于正式报告前请保留定性模型的限制说明。

可以比较两张分子轨道图并一起下载吗?+

可以。先在主生成器选择受支持的分子或离子,再在对比区选择第二种粒子。页面会并排显示轨道顺序、键级、未成对电子和磁性,并可把两张图合并下载为 SVG 或 PNG。

有哪些可以查看的分子轨道图示例?+

点击 O₂、N₂、F₂ 或 B₂ 的示例卡片即可将对应粒子载入生成器。O₂ 展示两个未成对的 π* 电子,N₂ 的键级为 3,F₂ 的键级为 1,B₂ 的 π 成键轨道有未成对电子。每张图都可导出为 SVG 或 PNG。

从受支持的粒子开始

立即制作分子轨道图

在可核对的图中同时查看轨道占据、键级与磁性,然后下载用于化学学习。

试用分子轨道图生成器