本節(jié)主要簡介雜化軌道理論，有關(guān)氫鍵的問題留在下一節(jié)討論。

　　一、化學(xué)鍵的概念

　　分子或晶體中相鄰原子間強(qiáng)烈的相互作用力稱為化學(xué)鍵。化學(xué)鍵的基本類型有：離子鍵（電價鍵)、共價鍵、配價鍵和金屬鍵等。

　　以陽離子和陰離子之間靜電引力形成的化學(xué)鍵 叫離子 鍵。

　　分子中原子間通過共用電子對所形成的化學(xué)鍵為共價鍵。

　　配價鍵是一種特殊的共價鍵，其共用電子對是一個原子單獨(dú)提供的。這種由一個原子單獨(dú)提供一對電子與另一個原子共用所形成的共價鍵，叫配位共價鍵，簡稱配價鍵。

　　自1916年路易斯提出經(jīng)典的共價鍵理論以來，共價鍵理論有了很大的發(fā)展。現(xiàn)代共價鍵理論有兩種，一是價鍵理論，二是分子軌道理論。本書不介紹軌道理論。

　　（一)價鍵理論的基本要點

　　價鍵理論，又稱電子配對法，其基本要點如下：

　　1.具有自旋相反的未成對電子的兩個原子相互接近，可以形成穩(wěn)定的共價鍵。

　　如果A、B兩個原子各有一個自旋相反的未成對的電子，那么這兩個未成對電子可以相互配對形成穩(wěn)定的共價鍵，這對電子為A、B兩原子所共有。如果A、B各有兩個或三個未成對的電子，則自旋相反的單電子可兩兩配對形成共價鍵或叁鍵。

　　如果A原子有兩個未成對電子，B原子有一個未成對電子，那么一個A原子能與兩個B原子結(jié)合形成AB2型分子。

　　2．原子中未成對的電子數(shù)等于原子所能形成的共價鍵數(shù)目。

　　共價鍵是由成鍵原子中自旋相反的未成對電子配對形成的。一個原子的一個電子和另一個原子的一個電子配對以后，不能再和第二個電子配對。因為這時其中必有兩個電子的自旋方向相同而相斥。也就是說一個原子所能形成共價鍵的數(shù)目是一定的。原子中未成對的電子數(shù)等于原子所能形成的共價鍵數(shù)目，這就是共鍵價的飽和性。例如，H原子只有一個未成對電子，它和另一個H原子的未成對電子配對后，就不能再與第二個H原子的電子配對了。

　　3.成鍵電子的電子云重疊越多，核間電子子云密度越大，形成的共價鍵越牢固。

　　共價鍵的生成是由于自旋相反的單電子相互配對，電子云重疊的結(jié)果。因此，當(dāng)兩個原子形成分子時，電子云重疊的程度越大，則兩原子間的電子云密度越大，生成的共價鍵越牢固，所以，在形成共價鍵時，電子云總是盡可能達(dá)到晨大程度的重疊，這叫電子云最大重疊原理。

　　根據(jù)電子云最大重疊原理，在形成共價鍵時，原子間總是盡可能沿著電子云最大重疊方向成鍵。s電子云呈球形對稱分布，p、d、f電子云在空間都有一定的伸展方向。在形成共價鍵時，除了s電子云和s電子云可以在任何方向上都能達(dá)到最大程度的重疊外，p、d電子云的重疊，只有在一定方向上才能使電子云有最大程度的重疊。即共價鍵是有方向性的。例如，當(dāng)氫原子1s電子云和氯原子的3p電子云重疊形成HCL分子時，氫原子的1s電子云總是沿著氯原子未成對電子的3p電子云對稱軸方向作最大程度的重疊（圖4-9（a))。其他方向都不能形成穩(wěn)定的分子（圖4-9（b)（c))。

圖4-9　氫原子的1s電子云與氧原子的3P_χ電子云的三種重疊情況

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