我们把原子通过共用电子对结合的化学键成为共价键(covalent bond),路易斯(G.N.Lewis)曾经提出原子共用电子对成键的概念,也就是俗称的“八隅律”。
随着近代的量子力学的建立,近代形成了两种现代共价键理论,即是:现代价键理简称VB(以及分子轨道理论简称MO。
价键理论强调了电子对键和成键电子的离域,有了明确的键的概念。也成功的给出了一些键的性质以及分子结构的直观图像。
但是在解释H2+氢分子离子的单电子键的存在以及养分子等有顺磁性或者大∏键的某些分子结构时感到困难。而分子轨道理论可以完美的进行解释,这里我就主要阐述MO法的相关理论。
共价键的形成
A,B 两原子各有一个成单电子,当 A,B 相互接近时,两电子以自旋相反的方式结成电子对,即两个电子所在的原子轨道能相互重叠,则体系能量降低,形成化学键,亦即一对电子则形成一个共价键。
形成的共价键越多,则体系能量越低,形成的分子越稳定。因此,各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键。配位键形成条件:一种原子中有孤对电子,而另一原子中有可与对电子所在轨道相互重叠的空轨道。在配位化合物中,经常见到配位键。在形成共价键时,单电子也可以由对电子分开而得到。但是不可理解为配位键就是一种特殊的共价键。
方向性和饱和性
共价键的数目由原子中单电子数决定(包括原有的和激发而生成的. 例如:O有两个单电子,H有一个单电子,所以结合成水分子,只能形成2个共价键;C最多能与H形成4个共价键。原子中单电子数决定了共价键的数目。即为共价键的饱和性。
各原子轨道在空间分布是固定的,为了满足轨道的最大重叠,原子间成共价键时,当然要具有方向性。
八隅体(或称八电子规则):是化学中一个简单的规则,它指出各个原子趋向组合,令各电子的价层都拥有八个电子,与惰性气体拥有相同的电子排列。简单来说就是,分子中每一个原子再键结后,周围必须皆满足八个电子。第一步:要先会画出分子的结构式(因为等级不够,所以无法直接贴图,抱歉!!下面举几个例子说明)第二步:检查分子中每一个原子是不是有满足8个电子(键结的电子也包括)1.NF3N有三个化学键,一个化学键代表有两个电子。2*3=6还有一对未键结的电子对→6+2=8(V)F有一个化学键,周围还有3对未键结电子因F本身带7个电子,键结后会分享)→1*2+3*2=8(V)∴符合八隅体2.CO2C有4个化学键→4*2=8O有2个化学键+两对未键结电子对(因O本身带6个电子)→2*2+2*2=8∴符合八隅体3.SO2S有4个化学键→4*2=8O有2个化学键还有2对未键结电子对→2*2+2*2=8∴符合八隅体