【鬼月特辑6电影:化学的请进

原子间通过共用电子对(即电子云的重叠)所形成的化学键。例如H2分子，两个氢原子的1s电子配对共用，使每个氢原子具有氦原子的稳定结构；又如HCl分子，H原子和Cl原子各提供一个未成对电子，共用的一对电子把两个原子核吸引在一起，形成稳定的HCl分子。共价键形成的本质是电子云的重叠，例如HCl分子形成时，H原子的1s电子云与氯原子的未成对电子占据的3p电子云重叠，两核间的电子云密度增大，形成HCl分子。电子云重叠越多，分子越稳定。根据价键理论，两个原子的未成对电子，只有自旋相反，才能配对形成一个共价键。共价键具有饱和性，例如 分子，氢原子形成一个共价键，氧原子可形成两个共价键；在N≡N分子中，两个N原子以共价叁键相结合。共价键也具有方向性，s电子云无方向，p电子云和d电子云均有方向性，p和d电子参加成键时，一定要沿着电子云伸展的方向进行重叠，才能形成稳定的分子。共价键的方向性和饱和性使分子具有一定的空间构型。非金属原子间化合形成共价键，若成键两原子相同，形成非极性共价键；若成健两原子不同，则形成极性共价键。
一、定义：
分子中原子间通过共用电子对结合而成的化学键称为共价键。
二、成键的微粒：
一般为非金属原子（相同或不相同）。
三、键的本质：
共价键的本质是是电性的，但与离子键的正、负离子间库仑引力不同。原子间通过共用电子对（即电子云重叠）产生的强烈作用。
两个原子轨道互相叠加时，使两个核间的几率密度有所增加，在两核间出现了一个几率密度最大的区域。这一方面降低了两核间的正电排斥，另一方面增添了两个原子核对核间负电荷的吸引，这都有利于体系势能的降低，有利于共价键的形成。因此使两核结合在一起的力主要是两个原子核对核间电子云的吸引。共价键结合力的大小与成键原子轨道的重叠程度有关。而有效重叠程度又取决于轨道的重叠方式及共用电子对数目。一般来说，共用电子对数越多，轨道重叠越多，结合力越强，键越牢固，分子也越稳定。
（注：当两原子电子自旋相反时，电子云分布在核间比较密集，能量降低，形成分子；当两原子电子自旋相同时，电子云分布在核间比较稀疏，能量升高，不能相成分子。）
四、键形成的条件：
一般是非金属元素之间，且成键的原子最外层电子未达到饱和状态，则在两原子之间通过形成共用电子对成键。
五、共价键的特点：
1、共价键有方向性：
形成共价键时应满足原子轨道最大重叠原理，即成键原子轨道应沿着合适的方向以达到最大程度的有效重叠。这样便决定了共价键的方向性。因为原子轨道除s轨道呈球形对称，可沿任意方向重叠外，其它p、d、f轨道在空间均有不同的伸展方向。它们的相互重叠或这些轨道与s轨道的重叠便需要取一定的方向，才能满足最大重叠原理，才能形成稳定的化学键。
所谓共价键的方向性，是指一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。共价键具有方向性的原因是因为原子轨道（p、d、f）有一定的方向性，它和相邻原子的轨道重叠成键满足最大重叠条件。
2、共价键有饱和性：
形成共价键时，成键原子中必须有自旋相反的成单电子。若成键原子的成单电子已全部配对了，就不可能在与其它原子成键，即：一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键。这就是共价键有饱和性。
所谓饱和性是指每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。这是因为共价键是由原子间轨道重叠和共用电子形成的，而每个原子能提供的轨道和成单电子数目是一定的缘故。
六、成键原理：
1930年鲍林（Pauling）和斯莱脱（Slater）等人，根据量子力学理论处理氢分子成键的方法并加以发展，从而建立了近代价键理论（VB理论）。
1、电子配对原理：
A、B两个原子各有一个自旋相反的未成对的电子，它们可以互相配对形成稳定的共价单键，这对电子为两个原子所共有。如果A、B各有两个或三个未成对的电子，则自旋相反的单电子可两两配对形成共价双键或叁键；如果两原子中没有成单的电子或两原子中虽有成单电子但自旋方向相同，则它们都不能形成工价键。
2、能量最低原理：
在成键的过程中，自旋相反的单电子之所以要配对或偶合，主要是因为配对以后会放出能量，从而使体系的能量降低。电子配对时放出能量越多形成的化学键就越稳定。
3、原子轨道最大重叠原理：
键合原子间形成化学键时成键电子的原子轨道一定要发生重叠，从而使键合原子中间形成电子云较密集的区域。
八、键参数与分子性质
键参数指的是表征化学键性质的物理量，如键能、键长、键角、键的极性等物理量的数据，键参数和分子的性质之间有一定的相关性。
（1）键能：在101k Pa和25℃下，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时，所需的能量叫做AB的离解能。对双原子分子而言，离解能就是键能。键能是决定物质性质的一个重要因素。通常键能越大，表明该化学键越牢固，由该键组成的分子就越稳定。
（2）键长：分子中两个原子核间的平均距离叫键长。一般用光谱或衍射等实验方法来测定键长。通常两原子之间所形成的键愈短，键能就越大，键越强，越牢固，所形成分子就越稳定。
（3）键角：是指分子中键与键之间的夹角。如果已知某分子中键长和键角的数据，就可确定该分子的几何构型。例如：已知CO2分子中的C==C键长是0.116 nm，O—C—O键角等于180°，就可得知CO2分子是直线型的非极性分子，据此，也可以推断它的物理性质

共价键的方向性是指原子只能以一定部位与其它原子结合而形成共价键。最主要的表现是当一个原子与几个原子同时形成共价键时，这几个键之间有一定夹角（键角）。最主要的作用是在不破坏共价键的情况下，不能改变键角。例如原子晶体硬度大、熔点高即与此有关系。确定方法是科学实验，平时判别的方法是利用前人研究的结论。决定共价键方向性的原因是原子电子云分布的方向性。