共价键理论

三、共价键理论

（一）共价键的本质

量子力学的共价键理论认为，共价键的本质是成键原子的原子轨道重叠形成的，原子轨道重叠越多，则形成的共价键越稳定。

（二）现代共价键理论要点

1.共价键形成的前提条件　一是原子在化合前有单电子；二是单电子的自旋方向相反。

2.共价键的形成　两个原子各自具有的自旋方向相反的单电子接近至一定距离时，形成配对，即两原子轨道重叠，使双方的电子云密集于两核之间，导致两核对该电子云密集区的吸引增加，核间的正电荷排斥下降。当核间距离缩小至吸引力与排斥力平衡时，体系的能量最低，即形成了稳定的共价键。

3.共价键的饱和性　每个原子能形成共价键的数目取决于原子中单电子的数目。未成对电子配对后，就不能再与其他原子的未成对电子配对。即一个原子有多少个未成对单电子，就只能配对形成多少个共价键。

4.共价键的方向性　电子轨道重叠越多，形成的键就越强，这是最大重叠原理。形成共价键时，原子轨道只有沿一定方向接近，才能达到最大重叠。

（三）共价键的极性

当两个相同原子成键时，其电子云对称地分布于两个原子中间，这种键是无极性的，称为非极性共价键。如乙烷分子中C—C键，氢分子中的H—H键。

当两个不同原子成键时，由于两种元素的原子在分子中吸引电子能力的不同，电子云分布不对称而靠近其中电负性（反映元素吸引电子能力的参数）较强的原子，使它带有部分负电荷（用δ^－表示），另一原子带有部分正电荷（用δ^＋表示）。这种共价键称为极性共价键。

键的极性和键的物理、化学性质密切相关，键的极性能导致分子的极性，因此对熔点、沸点和溶解度有较大的影响。键的极性也能决定发生于这个键上的反应类型，甚至还能影响邻近一些键的反应活性。

共价键的极性是有机化合物具有各种性质的内在因素。有机化学反应的实质，就是在一定条件下，由于共价键电子云的移动而发生原来键的断裂以及新键的形成。