縮退軌道は同じエネルギーレベルにある人々です。この定義によれば、それらは同じ主量子数nを持つ必要があります。したがって、2sと2pの軌道はエネルギーレベル2に属しているため縮退しています。しかし、それらの角波動関数と動径波動関数は異なることが知られています。
nの値が増加するにつれて、電子はdおよびf軌道などの他のエネルギーサブレベルを占有し始めます。これらの軌道にはそれぞれ独自の特性があり、一見すると角張った形状で見ることができます。これらは、球状（s）、ダンベル（p）、クローバー（d）、球状（f）の数字です。
出典：ガブリエルボリバル
それらの間には、同じレベルnに属していても、エネルギーの違いがあります。
たとえば、上の画像は、軌道が不対電子で占められているエネルギースキームを示しています（異常な場合）。すべての最も安定した（エネルギーが最も低いもの）はns（1s、2s、…）軌道であり、nfは最も不安定（エネルギーが最も高いもの）であることがわかります。
孤立した原子の縮退軌道
nの値が同じ縮退軌道は、エネルギースキームの同じ行にあります。このため、p軌道を表す3つの赤い縞は同じ線上にあります。紫と黄色の縞模様も同様です。
画像の図は、フンドの法則に違反しています。高エネルギーの軌道は、低エネルギーの軌道で最初に対になることなく電子で満たされます。電子が交わると、軌道はエネルギーを失い、他の軌道の不対電子に対してより大きな静電反発力を発揮します。
ただし、そのような影響は多くのエネルギー図で考慮されていません。その場合、d軌道を完全に満たさずにフントの法則に従うと、それらは縮退しなくなることがわかります。
前述のように、各軌道には独自の特性があります。電子構成を持つ孤立した原子は、それらに対応する正確な数の軌道に配置された電子を持っています。エネルギーが等しいものだけが縮退していると見なすことができます。
軌道p
画像の縮退したp軌道の3つの赤い縞は、p x、p、および p zの両方が同じエネルギーであることを示しています。それぞれに不対電子があり、4つの量子数（n、l、ml、ms）で表されますが、最初の3つは軌道を表します。
それらの間の唯一の違いは、Pの経路描画磁気モーメントmlで、で示され、Xが X軸、Pの上に、Y、Y軸上、およびP zの z軸に。3つはすべて同じですが、空間的な向きのみが異なります。このため、それらは常にエネルギーで整列して描画されます。つまり、縮退しています。
それらが等しいため、孤立した窒素原子（構成1s 2 2s 2 2p 3）は、3つのp軌道を縮退状態に維持する必要があります。ただし、分子または化合物内のN原子を考えると、エネルギーシナリオは急激に変化します。
どうして？p x、p 、および p zはエネルギーが等しいが、化学環境が異なる場合、それぞれで異なる可能性があるため。つまり、それらが異なる原子に結合する場合です。
軌道d
d軌道を示す5つの紫色のストライプがあります。孤立した原子では、電子が対になっていても、これらの5つの軌道は縮退していると見なされます。ただし、p軌道とは異なり、今回は角度の形状に顕著な違いがあります。
したがって、その電子は、ある軌道から別の軌道に変化する空間の方向を移動します。これは、結晶場の理論によれば、最小の外乱が軌道のエネルギー倍増を引き起こすことを引き起こします。つまり、5つの紫色のストライプが分離し、それらの間にエネルギーギャップが残ります。
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トップ軌道とボトム軌道は何ですか？上記のものはe gとして記号化され、t 2gより下のものは記号化されています。最初にすべての紫色の縞が整列し、2つのe g軌道のセットが他の3つのt 2g軌道のセットよりも活発になったことに注目してください。
この理論により、遷移金属（Cr、Mn、Feなど）の化合物で観察される色の多くが原因であるdd遷移を説明できます。そして、この電子的妨害は何によるのですか？金属中心と配位子と呼ばれる他の分子との相互作用を調整します。
軌道f
そして、f軌道、フェルトイエローのストライプにより、状況はさらに複雑になります。それらの空間的な方向はそれらの間で大きく異なり、それらのリンクの視覚化はあまりにも複雑になります。
実際、軌道は内部で覆われているため、結合形成に「かなり関与」しないと考えられています。
f軌道を持つ孤立した原子が他の原子で囲まれると、相互作用が始まり、展開が起こります（縮退の損失）。
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T：今、黄色のストライプが三組形成しないことに注意してください1グラム、T 2グラムと1グラムを、彼らはもはや縮退していること。
ハイブリッド軌道を縮退
軌道が展開し、退化を失うことが見られました。ただし、これは電子遷移を説明するものですが、分子構造が異なる方法と理由を解明するのは簡単ではありません。これがハイブリッド軌道の出番です。
その主な特徴は何ですか？それらが縮退していること。したがって、それらは、s、p、d、およびf軌道の特性の混合から生じ、縮退ハイブリッドを発生させます。
たとえば、3つのp軌道は1つのsと混合して4つのsp 3軌道を生成します。すべてのsp 3軌道は縮退しているため、同じエネルギーを持っています。
さらに、2つのd軌道が4つのsp 3と混合される場合、6つのsp 3 d 2軌道が得られます。
そして、それらはどのように分子幾何学を説明しますか？エネルギーが等しい6つがあるため、等しい化学環境を生成するには（たとえば、MF 6化合物で）、それらを空間で対称的に配向する必要があります。
そうすると、調整八面体が形成されます。これは、中心（M）の周りの八面体ジオメトリと同じです。
ただし、ジオメトリはしばしば歪んでいます。つまり、ハイブリッド軌道でさえ完全に縮退しているわけではありません。したがって、結論として、縮退軌道は孤立した原子または対称性の高い環境にのみ存在します。
参考文献
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- SparkNotes LLC。（2018）。原子と原子軌道。回復元：sparknotes.com
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