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    浅谈共价键理论    闫婷婷 山西师范大学教师教育学院Reference：在现实生活中，大多数物质都是由分子构成的，我们遇到的化合物大多都是以共价键的作用结合的，因此研究共价键对我们来说有重要的意义共价键的理论主要有：价键理论、价层电子对互斥理论、杂化轨道理论、分子轨道理论共价键理论指引着我们解释更多更复杂的化学现象Keys：共价键 共价键理论一、价键理论要点1.配对成键价键理论又称为VB法，其核心思想是电子配对成定域化学键两原子相互靠近时，自旋方向相反的未成对价电子可以配对成键，共价键是电子云的相互重叠，在对称性匹配、最大重叠、能量最低原则的基础上，电子云重叠会形成多种共价键，包括包σ键、π键和δ键，较为典型的是σ键和π键，由于σ键在电子云重叠范围上大于π键，电子在两核之间出现的概率较大，相互作用力强，形成的共价键稳定性强，所[来自WwW.L]以σ键的键能大于π键2.价键理论与八隅律价键理论要求所有原子要尽可能符合八隅律，八隅律的提出与洪特规则有关八隅律是指当轨道电子全部填满时，对称性高，分子能量降低有些分子并不能完美的形成八隅律，比如O3、CO、NO、NO2、SO3、CO32-，此时可以采取的方法有：配位键，离域π键或者共振理论。

如：O3的分子结构为，O的最外层有6个电子，需要再形成两个共价键才会满足8电子稳定结构，当它和剩余两个O 原子成共价单键时，剩余两个电子最外层为7 个电子，并未达到8 电子稳定结构，但这三个原子在结构上完全一致，化学家提出离域π 键的理论来解释O3 的分子结构，即3 个O 原子共用四个电子，相互凑一凑，都形成8 电子稳定结构二、价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论主要讨论的是分子的空间构型，即分子的形状是由中心原子的成键电子对数和孤对电子对数决定的，分子的价层电子对数为孤对电子对数和σ成键电子对数之和这里之所以并无π键，是因为π键无法独立影响电子分布，原子轨道在以头碰头的方式重叠之后，剩余的电子云再以肩并肩的方式重叠，即π键是依附于σ键而存在的价层电子对互斥理论的基本假设是电子对采取尽可能远的排斥作用而分布，价层电子对数是2，电子构型为直线型，价层电子对数是3的时候，采取最大排斥的电子构型为平面三角形，价层电子对数是4[来自wWW]，形成的电子构型为四面体，在电子构型的基础上抹去孤对电子，即为分子的立体构型比如，在H2O分子中，O原子的两对孤对电子和O与H之间的两个σ键，形成四面体的电子构型，H2O的立体构型为抹去两对孤对电子之后的V字型。

三、杂化轨道理论1.杂化轨道理论的由来杂化轨道理论是为了解释分子的立体构型提出的在CH4中，按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C-H单键都应该是σ键，然而，C原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2P轨道和1个球形的2S轨道，用他们跟4个氢原子的1S原子轨道重叠，不可能得到正四面体构型的甲烷分子为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论C原子的2S轨道上的1个电子激发到2P轨道后，一个S轨道和3个2P轨道进行等性杂化，杂化时保持中心原子的轨道总数不变，形成4个完全相等的SP3杂化轨道，此时这4个轨道再与4个H原子的1S轨道重叠，形成正四面体的空间构型原子轨道杂化后的形状变成了一头大一头小的特定构型，这样使得大头的电子云分布更加集中，成键能力比未杂化的各原子轨道强，形成的分子也更稳定，这就是中心原子轨道杂化的原因2.等性杂化和不等性杂化这里说的等性是指参与杂化的轨道能量相等从微观角度来看，如果只有孤对电子或只有成键电子来形成空间构型，那么所采用的杂化方式必然是等性杂化如果孤对电子和成键电子同时存在，那肯定是不等性杂化四、分子轨道理论　根据价键理论，氧分子中有一个σ键和π键，其电子全部成对，但经磁性实验测定，氧分子有两个不成对电子，自旋平行，表现出顺磁性。

分子轨道应用而生，分子轨道的理论要点为：分子轨道是原子轨道的线性组合，把分子作为一个整体，电子在整个分子中运动，能量比原子轨道低的分子轨道为成键分子轨道，反之为反键分子轨道原子轨道性组合成分子轨道时要遵循三原则：对称性匹配是首要因素只有对称性一致的原子轨道才能线性组合成分子轨道，如1S和1S轨道都具有σ对称性，便可以组合成分子轨道，2PX具有σ对称性，2Py具有π对称性，这两个原子轨道不会组合成分子轨道；能量相近原则是指，只有能量相近的原子轨道才会线性组合成分子轨道；轨道最大重叠原则，是保持分子稳定性的必要因素用分子轨道能级图来排列同核双原子分子核外电子，能解释很多现象，如：O2的顺磁性和H2+稳定存在，以及某些配合物的稳定性Reference[1] 王稼国, 荆西平. 共价键稳定性的影响因素[J]. 化学通报,2016(79):864[2] 课程教材研究所, 化学课程教材研究开发中心编著. 普通高中课程标准实验教科书选修三[M]. 北京: 人名教育出版社,2009:3[3] 李桂花. 结构化学”杂化轨道理论”教学探讨[J]. 廊坊师范学院学报,2011(11):113  -全文完-。