結合次数の求め方｜1.5や2.5になる理由をMO法まで解説

結合次数は、

原子同士がどれくらい強く結びついているか

を表す基本かつ重要な指標です。

しかし実際には、

• 結合次数ってどう求めるの？
• 1.5とか2.5って何？
• ルイス構造とMO法はどう使い分ける？

と疑問が出やすいテーマでもあります。

この記事では、

• ルイス構造からの求め方
• 共鳴構造がある場合の考え方
• 分子軌道法（MO法）による計算手順
• NO分子の具体例
• 典型分子の結合次数一覧

までを体系的に解説します。

結合次数とは？

結合次数（bond order）とは、

2原子間に形成されている結合の数を数値で表したもの

です。

結合次数が示す意味

一般に：

• 結合次数が大きい
  → 結合が強い
  → 結合長が短い
• 結合次数が小さい
  → 結合が弱い
  → 結合長が長い

という関係があります。

つまり結合次数は、

➢ 結合の強さと長さを予測する指標

です。

簡単な結合次数の算出：Lewis式からの算出

基本ルール

具体例

結合	結合次数
単結合	1
二重結合	2
三重結合	3

多くの分子では、この方法で十分です。

共鳴構造がある場合の結合次数

共鳴構造をもつ分子では、

結合次数は平均値で考える

のが簡易的かつ実用的です。

ベンゼンの例

ベンゼンでは二重結合が交互に現れる2つの共鳴構造を持ちます。

平均すると：

➢ C–C結合次数は1.5

これは、

• π電子が環全体に非局在化
• すべてのC–C結合が等価

であることを意味します。

MO法で結合次数を求める理由

ルイス構造では、

• 奇数電子分子
• 電子が強く非局在化する分子

を正確に扱えません。

そこで必要になるのが、

➢ 分子軌道法（MO法）

です。

MO法による結合次数の求め方

Step1：分子軌道図を描く

原子軌道を組み合わせて、

• 結合性軌道（低エネルギー）
• 反結合性軌道（高エネルギー）

を作ります。

Step2：電子を配置する

ルール：

• 低エネルギーから入れる
• 1軌道に最大2電子
• 同エネルギー軌道はまず1個ずつ

Step3：結合次数を計算

これがMOによる結合次数の定義式です。

NO分子で実際に計算してみる

NO(一酸化窒素)はMO法による結合次数算出を理解する上で重要な例です。

電子数

• N：5個
• O：6個
  ➢ 合計11個（奇数電子）

電子配置

結合性MO：8電子
反結合性MO：3電子

結合次数計算

➢ NOの結合次数は2.5

ルイス構造では自然に扱いにくい値です。
ここにMO法の価値があります。

典型分子の結合次数一覧

分子	結合次数	ポイント
H₂	1	基本例
O₂	2	常磁性分子
N₂	3	非常に強い結合
CO	3	N₂並みの結合強度
NO	2.5	奇数電子分子
ベンゼン	1.5	π電子非局在化

まとめ｜結合次数がわかると分子が読める

• まずはルイス構造で結合の数を確認する
• 共鳴構造をもつ分子では平均値として結合次数を考える
• 1.5のような値はπ電子の非局在化によって生じる
• 奇数電子分子や非局在化が強い場合はMO法で扱う
• 2.5のような端数は反結合性軌道に電子が入ることで生じる
• 結合次数は整数とは限らない

結合次数を理解すると、

• 結合の強さ
• 結合長
• 分子の安定性

まで予測できるようになります。