键级计算器

Q: 用键级计算器 - 分子轨道键级与稳定性计算需要输入哪些内容？

首先，按分子轨道图数出成键轨道（σ、π）上的电子总数填入 Nb。 然后，数出反键轨道（σ*、π*）上的电子总数填入 Na。 全程在页面内完成，结果即时更新。

什么是键级计算器？

分子轨道理论把原子轨道线性组合成分子轨道：能量降低的叫成键轨道，能量升高的叫反键轨道。电子优先填入低能级，每个轨道最多两个自旋相反的电子。

键级 BO = (成键电子数 − 反键电子数) / 2，代表净成键作用：BO=1 相当于单键，2 为双键，3 为三键。

键级越大键越强、键长越短、解离能越高。BO ≤ 0 的分子（如 He2）不能稳定存在；O2 的顺磁性也是这套理论的著名预言。

BO = (Nb − Na) / 2；Nb 成键轨道电子数，Na 反键轨道电子数

O2：成键 10 个、反键 6 个 → BO = (10 − 6)/2 = 2，双键；O2+ 失去一个反键电子 → BO = 2.5，键更强

如何使用键级计算器

1
按分子轨道图数出成键轨道（σ、π）上的电子总数填入 Nb。
2
数出反键轨道（σ*、π*）上的电子总数填入 Na。
3
点击「计算键级」读取 BO 与稳定性判定，用快速填入按钮载入常见分子对照。

计算示例

例 1氮气 N2

14 个电子排布后成键 10 个、反键 4 个，BO = 3。三键键能高达 945 kJ/mol，这就是氮气作为惰性保护气、工业固氮如此困难的原因。

例 2过氧根 O2²⁻

比 O2 多两个反键电子：BO = (10 − 8)/2 = 1，只剩单键强度。漂白剂与活性氧物种中过氧根的活泼性正源于键级下降。

注意事项

第二周期同核双原子分子有 s-p 混杂问题：B2、C2、N2 的 π 轨道低于 σ2p，数电子时轨道顺序与 O2、F2 不同，但键级结果不受影响。
键级相同不代表键能相同：F2 与 O2²⁻ 都接近单键，但 F2 因孤对排斥键能反而很低。
电离或加电子都改键级：失去成键电子键变弱，失去反键电子键变强——O2+ 比 O2 键短就是这个道理。

常见问题

BO = (Nb − Na) / 2；Nb 成键轨道电子数，Na 反键轨道电子数。 O2：成键 10 个、反键 6 个 → BO = (10 − 6)/2 = 2，双键；O2+ 失去一个反键电子 → BO = 2.5，键更强在键级计算器 - 分子轨道键级与稳定性计算器中输入参数即可按此公式自动求解，无需手工推导。

第二周期同核双原子分子有 s-p 混杂问题：B2、C2、N2 的 π 轨道低于 σ2p，数电子时轨道顺序与 O2、F2 不同，但键级结果不受影响；键级相同不代表键能相同：F2 与 O2²⁻ 都接近单键，但 F2 因孤对排斥键能反而很低。其余细节见页面注意事项一节。

氮气 N2：14 个电子排布后成键 10 个、反键 4 个，BO = 3。三键键能高达 945 kJ/mol，这就是氮气作为惰性保护气、工业固氮如此困难的原因。

首先，按分子轨道图数出成键轨道（σ、π）上的电子总数填入 Nb。然后，数出反键轨道（σ*、π*）上的电子总数填入 Na。全程在页面内完成，结果即时更新。

分子轨道理论把原子轨道线性组合成分子轨道：能量降低的叫成键轨道，能量升高的叫反键轨道。电子优先填入低能级，每个轨道最多两个自旋相反的电子。

两者同属相关计算链条：相对原子质量 - 同位素丰度加权在线计算解决的是与之衔接的另一层问题。完成键级计算器 - 分子轨道键级与稳定性计算后，页面底部相关推荐区可直接跳转到相对原子质量 - 同位素丰度加权在线计算继续演算，参数在同类工具间口径一致，交叉验证更方便。

过氧根 O2²⁻：比 O2 多两个反键电子：BO = (10 − 8)/2 = 1，只剩单键强度。漂白剂与活性氧物种中过氧根的活泼性正源于键级下降。

本页键级计算器 - 分子轨道键级与稳定性计算器与页面内的公式、示例、对照表同源，全部数字由同一套程序实时计算。可用一个已知算例代入验证：先在示例一节找到演算过程，再用相同参数在计算器中复算一遍，两次结果一致即说明口径无误。

计算过程按双精度浮点执行，结果默认保留 4 位有效小数，页面会按数值大小自动切换科学计数法。对照表中的数值与计算器输出完全同源，不存在手工四舍五入引入的偏差。

键级为零说明成键轨道与反键轨道电子数相同，电子填充带来的能量降低与升高相互抵消，净成键作用为零，因此不能形成稳定分子，He2 就是典型例子。

按分子轨道理论，O2 的两个 π* 反键轨道上各有一个未成对电子，这正是键级为 2 却表现出顺磁性的原因，也是 MO 理论优于价键理论的经典证据。

可以。只要分子轨道电子数变化就会出现半整数键级，如 O2+ 为 2.5、O2− 为 1.5，这类分子氧物种（超氧、过氧）都真实存在。

参考资料

凯文内容作者Calcton 化学编辑组口径审核Calcton 编辑组交叉审核· 内容更新于 2026-06-06

负责 Calcton 的公式核对与内容撰写：每个工具的公式都注明出处，示例数字经过程序复算，健康与判定标准一律采用国际口径。

Calcton 化学编辑组：IUPAC 命名规范与 CIAAW 标准原子量。

参考来源与更新说明

本页公式与判定标准参考以下权威资料：

最后更新：2026-06-06。

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