共价键

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。两个自由氢原子从R=∞远处逐渐靠近时，体系势能E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(虚线)，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R=R₀(74pm)时，出现一个最低点(E₀，R₀)，体系释放出436kJ·mol^-1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R₀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436kJ·mol^-1，键长为R₀=74pm。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(valence bond theory, VB)理论。