共价键

化学键的一种
image
共价键（Covalent Bond）是指原子间通过共用电子对形成的化学键，其具有方向性和饱和性，强度通常取决于原子间的电负性差异，电负性差异较小的原子倾向于形成较弱的共价键，而电负性差异较大的原子之间则形成较强的共价键。用电子云和原子轨道的概念来理解共价键，就好比核间电子在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起。[1][3] 为了说明电负性相近的元素原子如何形成化合物分子，描述这类分子形成的本质特性，科学家提出共价键理论（Covalent Bond theory）。广泛采用的共价键理论主要有两种：现代价键理论（Valence Bond Theory，VB）和分子轨道理论（Molecular Orbital theory，MO），两种方法都是采用量子力学的理论来处理化学键，各有特点，相互补充。[4][3][2]表征共价键的参数主要有键能、键长、键角、键的极性。[5]共价键的断裂包括均裂和异裂。[6]

发展历史

1916年，美国化学家路易斯（G.N.Lewis）提出八隅律：相互键合的原子若有未成对的价电子，在一定条件下，可通过电子配对，达到稀有气体的八电子稳定结构，形成共价键。八隅律初步揭示出共价键与离子键的区别，首次指出原子间共用电子对能形成共价键，为现代价键理论奠定了重要基础，称为经典共价键理论。[2]
1927年，德国化学家海特勒（W.Heitler）和伦敦（F.London）运用量子力学原理解释H2分子的形成，从理论上初步阐明了共价键的本质，建立了价键理论。1930年美国化学家鲍林（L.Pauling）等发展了价键理论提出杂化轨道理论，建立起了现代价键理论。现代价键理论包括价键理论和杂化轨道理论，简称为VB理论，又称电子配对理论。[2][7]
1932年，美国化学家马利肯（R.S.Muliken）和德国化学家洪特（F.Hund）等人同样在共价键本质阐述的基础上，把成键分子看成一个整体，提出分子轨道理论。[2][8]