价键理论解释不了氧分子的顺磁性，按价键理论的说法，氧分子内的所有电子均已成对，理应是抗磁性的物质，但实际上不是。所以后来通常在说分子轨道理论的优点的时候往往会拿出氧来作例子，说明分子轨道理论的优越性。
分子轨道理论考的内容包括：
1 分子轨道概念：原子轨道、分子轨道、分子轨道能量、分子轨道结构、分子轨道组合原理等。
2 分子轨道方程：哈密顿方程、分子轨道方程、分子轨道积分等。
3 分子轨道计算：Hartree-Fock方法、密度泛函理论、分子轨道自洽场方法等。
4 分子轨道应用：分子结构计算、分子光谱计
分子轨道理论是和以杂化轨道理论为代表的旧价键理论有很大不同的。旧价键理论认为分子中不同的原子形成共价键而结合在一起，靠的是两个原子被单电子占据的原子轨道的重叠，从而电子配对相互作用结合在一起；而分子轨道理论对于分子的成键作用是和旧价键理论明显不同的，我们知道分子中不同原子形成共价键会使体系能量降低，分子轨道理论认为分子中存在成键轨道和反键轨道，成键轨道能量比原子轨道低，反键轨道能量比原子轨道高，但是电子是从能量低的成键轨道填起的，因此最终成键电子数多于反键电子数，使体系能量比原子态下降，即成键了。总之，你要把握住分子轨道理论的最大要点，他不将成键作用视为单电子的配对；由于形成化学键体系能量要降低，分子轨道理论就是基于此将成键作用视为电子填在能量低的成键轨道，使体系能量降低而成键，这就是分子轨道理论的最大要点，所以，像某些有单电子的化合物它们的分子轨道能级图会出现被单电子占据的分子轨道，因为分子轨道理论不要求电子配对。
设中心离子处于直角坐标系的原点，6个配位体位于坐标轴上。中心离子有9个价轨道，其中轨道的极大值指向配体具有σ对称性的轨道有6个，即
s, px, py, pz, dx2-y2, dz2，成键轨道对应相应反键轨道。
另外3个价轨道为dxy，dxz, dyz,它们可与对称性匹配的π配体的群轨道形成型的配合物分子轨道。即
π：dxy，dxz, dyz他们是非键轨道。总共有a1g,t1u,eg,t2g(非键）,eg,a1g,t1u七种轨道。相对于晶体常理论来说t2g对应dxy，dxz, dyz,e2g 对应dx2-y2, dz2电子填充时满足能量最低，最多轨道，不相容三个原理。在填充t2g和eg时取决于分裂能和电子成对能之间的差异，分裂能大于成对能时低自旋，反之高自旋。这点与晶体常理论相似。
分子轨道图形理论是吉林大学唐敖庆教授与江元生教授建立的关于简单分子轨道理论的新的形式体系。分子轨道图形理论实现了人类化学认识史上的重大飞跃，在国际学术界产生了较大影响，被誉为“中国学派”。
由德国化学家休克尔（E．Hückel）提出的简单分子轨道理论具有计算简单、可得到性能与结构关系的概括性结论等优点。70年代中期，吉林大学唐敖庆、江元生经过一系列的研究，提出和发展了关于分子轨道的一系列新的数学技巧和数学模型，建立了全新的分子轨道图形理论。唐敖庆、江元生的分子轨道图形理论是充分注意到分子的拓扑性质，应用直观的图形方法对简单分子轨道理论重新处理，使之能以较高的概括性论述分子结构与性能等问题的量子化学理论。分子轨道图形理论提供了一种统一处理共轭分子能级和分子轨道的简易直观的方法，扩大了分子轨道理论的应用范围。这项研究成果还为化学家提供了一种理论模式，为进一步深人探求分子性质与结构的关系，总结与预测共轭分子的稳定性和反应活性，探讨饱和分子的物理性质等方面的规律，提供了简捷易操作的方法。
分子轨道理论又称分子轨道法(Molecular Orbital Theory)或MO法，1932年由美国化学家密立根(RSMulliken)及德国物理学家洪特(FHund)提出。是现代共价键理论之一。它的要点是：从分子的整体性来讨论分子的结构，认为原子形成分子后，电子不再属于个别的原子轨道，而是属于整个分子的分子轨道，分子轨道是多中心的；分子轨道由原子轨道组合而成，形成分子轨道时遵从能量近似原则、对称性一致(匹配)原则、最大重叠原则，即通常说的“成键三原则”；在分子中电子填充分子轨道的原则也服从能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。
1927年，我们所熟知的价键理论被提出，随后，受到洪特，马利肯，斯莱德和John Lennard-Jones的影响，分子轨道开始产生。因此，在最初的时候，分子轨道理论被称为洪特-马利肯理论。而“轨道”一词的概念则是在1932年首先被马利肯提出。
到了1933年，分子轨道理论已经被广泛的接受，并且被认为是一个有效而且有用的理论。事实上，根据德国物理化学家休克尔的描述，第一篇使用分子轨道理论的文献是由莱纳德琼斯发表于1929年。而第一个使用分子轨道理论的定量计算文献则是在1938年由库尔森发表的使用自洽场理论解决氢分子的电子波函数的工作。
到1950年，分子轨道彻底被定义为自洽场哈密顿算符的本征函数，这就是分子轨道理论发展成为一个严谨科学理论的标志。HF方法（Hartree-Fock method）是分子轨道理论的一种比较严谨的处理方法，尽管在一开始，HF方法是用来计算原子的电子结构的一种方法，但是在分子计算当中，分子轨道按照原子轨道的一组基集被拓展，发展出罗特汉方程，以此为基础，又发展出了各种各样的从头算量子化学计算方法。与此同时，分子轨道理论也被应用在了一种采用了更多近似方法的半经验计算当中，被称为半经验量子化学计算方法。
分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合（linear combination of atomic orbitals，LCAO）而得到。有几个原子轨道就可以可组合成几个分子轨道，其中有一部分分子轨道分别由对称性匹配的两个原子轨道叠加而成，两核间电子的概率密度增大，其能量较原来的原子轨道能量低，有利于成键，称为成键分子轨道（bonding molecular orbital），如σ、π轨道（轴对称轨道）；同时这些对称性匹配的两个原子轨道也会相减形成另一种分子轨道，结果是两核间电子的概率密度很小，其能量较原来的原子轨道能量高，不利于成键，称为反键分子轨道（antibonding molecular orbital），如 σ、π 轨道（镜面对称轨道，反键轨道的符号上常加“”以与成键轨道区别）。还有一种特殊的情况是由于组成分子轨道的原子轨道的空间对称性不匹配，原子轨道没有有效重叠，组合得到的分子轨道的能量跟组合前的原子轨道能量没有明显差别，所得的分子轨道叫做非键分子轨道。
电子在分子轨道中的排布也遵守原子轨道电子排布的同样原则，即Pauli不相容原理、能量最低原理和Hund规则。具体排布时，应先知道分子轨道的能级顺序。当前这个顺序主要借助于分子光谱实验来确定。
只有对称性匹配的原子轨道才能组合成分子轨道，这称为对称性匹配原则。原子轨道有s、p、d等各种类型，从它们的角度分布函数的几何图形可以看出，它们对于某些点、线、面等有着不同的空间对称性。对称性是否匹配，可根据两个原子轨道的角度分布图中波瓣的正、负号对于键轴（设为x轴）或对于含键轴的某一平面的对称性决定。
现代价键理论不能解释一些事实，如CH4是正四面体，而碳只有两个未成对电子，就有了杂化轨道理论
杂化轨道理论不能解释一些事实，如氧分子为什么有顺磁性，就有了分子轨道理论
或者说：分子轨道理论的简化就是杂化轨道理论，而杂化轨道理论简化为现代价键理论，有些版本的《结构化学》就这么教学的
F2 (18e) ： (σ1s)2 (σ1s)2 (σ2s)2 (σ2s)2 (σ2px)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π2py)2 (π2pz)2 键级为1
原子轨道中s是球状，在原点那里一球，p轨道三方向x，y，z三个方向的哑铃状排列。
氮分子中，每个氮原子外层5个电子，采用SP杂化方式，一个电子对zhi与另一个孤电子分别处于两条SP杂化轨道上，互成180°，剩余两个未杂化的2P轨道各一个孤电子，两个未杂化轨道互成90°，与两个杂化轨道也成90°（稍有变形）。
扩展资料：
物理上存在单个电子的自身行为，只受分子中的原子核和其他电子平均场的作用，以及泡利不相容原理的制约；数学上则企图将难解的多电子运动方程简化为单电子方程处理。因此，分子轨道理论是一种以单电子近似为基础的化学键理论。描写单电子行为的波函数称轨道（或轨函），所对应的单电子能量称能级。
对于任何分子，如果求得了它的系列分子轨道和能级，就可以像讨论原子结构那样讨论分子结构，并联系到分子性质的系统解释。有时，即便根据用粗糙的计算方案所得到的部分近似分子轨道和能级，也能分析出很有用处的定性结果。
参考资料来源：百度百科-分子轨道理论
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