共价键

<font>电负性差异甚大的原子间靠离子键结合成分子，电负性相近甚至相同的原子是靠原子共享电子，形成共价键而结合成分子的。以氢分子的形成为例。</font> <font>两个自由氢原子从</font> <font>R=</font> <font>∞远处逐渐靠近时，体系势能</font> <font>E</font> <font>的变化。实验指出，两个具有电子自旋顺向平行的氢原子靠近时，其体系的势能上升</font> <font>(</font> <font>虚线</font> <font>)</font> <font>，氢原子之间推斥力越来越大，而不能形成稳定的氢分子。当两个具有电子自旋反平行的氢原子靠近时，其体系势能变化如实线所示。在</font> <font>R=R</font> _{<font>0</font>} <font>(74pm)</font> <font>时，出现一个最低点</font> <font>(E</font> _{<font>0</font>} <font>，</font> <font>R</font> _{<font>0</font>} <font>)</font> <font>，体系释放出</font> <font>436kJ</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>} <font>的能量，当核间距继续靠近时，两核的排斥力将骤然升高，说明体系可稳定在间距</font> <font>R</font> _{<font>0</font>} <font>的平衡位置。此时两个氢原子的轨道发生了重叠，电子云密集在两核之间为两核共享，这就是共价键。正是通过这个共价键，两个氢原子形成了稳定的氢分子。氢分子的键能为</font> <font>436kJ</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>} <font>，键长为</font> <font>R</font> _{<font>0</font>} <font>=74pm</font> <font>。可见共价键的本质是原子共享电子，被共享的电子就像一个带负电荷的桥，把两个带正电荷的核吸引在一起，从而形成了稳定的分子。讨论氢分子的形成并推广到多原子分子，便形成现代价键理论</font> <font>(valence bond theory, VB)</font> <font>理论。</font>