·价键理论的产生
·价键理论处理氢分子的方法
·氢分子中的化学键
·相关理论
价键理论
valence-bondtheory
定义一种获得分子薛定谔方程近似解的处理方法。又称电子配对法。历史上最早发展起来的化学键理论。主要描述分子中的共价键和共价结合，其核心思想是电子配对形成定域化学键。
价键理论的产生1927年w.h.海特勒和f.w.伦敦首次完成了氢分子中电子对键的量子力学近似处理，这是近代价键理论的基础。l.c.鲍林等加以发展，引入杂化轨道概念，综合成价键理论，成功地应用于双原子分子和多原子分子的结构。
价键理论与化学家所熟悉的经典电子对键概念相吻合，一出现就得到迅速发展。但价键理论计算比较复杂，使得后来发展缓慢。随着计算技术日益提高，该理论还会有新发展。
1927年,heitler和london用量子力学处理氢气分子h2,解决了两个氢原子之间化学键的本质问题,使共价键理论从典型的lewis理论发展到今天的现代共价键理论。
价键理论处理氢分子的方法价键理论是海特勒伦敦处理氢分子方法的推广，要点如下：①若两原子轨道互相重叠，两个轨道上各有一个电子，且电子自旋方向相反，则电子配对给出单重态，形成一个电子对键。②两个电子相互配对后，不能再与第三个电子配对，这就是共价键的饱和性。③遵循最大重叠原则，共价键沿着原子轨道重叠最大的方向成键。共价键具有方向性。原子轨道通常在某个特定方向上有最大值，只有在此方向上轨道间才有最大重叠而形成共价键。不同原子轨道有不同成键能力。原子轨道的最大值作为原子轨道成键能力的度量，鲍林给出s、p、d、f等原子轨道成键能力依次为1、、、。在主量子数相同时，成键能力大的轨道形成的共价键较牢固。
氢分子中的化学键量子力学计算表明,两个具有电子构型的h彼此靠近,两个1s电子以自旋相反的方式形成电子对,使体系的能量降低.吸热,即破坏h2的键要吸热(吸收能量),此热量d的大小与h2分子中的键能有关.计算还表明,若两个1s电子保持以相同自旋的方式,则r越小,v越大.此时,不形成化学键.如图中上方红色曲线所示,能量不降低.h2中的化学键可以认为是电子自旋相反成对,使体系的能量降低.从电子云角度考虑,可认为h的1s轨道在两核间重叠,使电子在两核间出现的几率大,形成负电区,两核吸引核间负电区,使h结合在一起。
相关理论 将对h2的处理结果推广到其它分子中,形成了以量子力学为基础的价键理论(v.b.法)。
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。
共价键的方向性和饱和性
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。共价键的键型
成键的两个原子间的连线称为键轴.按成键与键轴之间的关系,共价键的键型主要为两种:
a)键
键特点:将成键轨道,沿着键轴旋转任意角度,图形及符号均保持不变.即键轨道对键轴呈圆柱型对称,或键轴是n重轴。
b)键
键特点:成键轨道围绕键轴旋转180°时,图形重合,但符号相反.
键参数:化学键的形成情况,完全可由量子力学的计算得出,进行定量描述.但通常用几个物理量加以描述,这些物理量称为键参数。
a)键能
ab(g)——a(g)+b(g)h=eab=dab
对于双原子分子，解离能dab等于键能eab，但对于多原子分子，则要注意解离能与键能的区别与联系。另外,相同的键,在不同化合物中,键长和键能不相等.例如,ch3oh中和c2h6中均有c-h键,而它们的键长和键能不同。
c)键角
是分子中键与键之间的夹角(在多原子分子中才涉及键角)。
如,h2s分子,h-s-h的键角为92°,决定了h2s分子的构型为“v”字形。
又如:co2中,o-c-o的键角为180°,则co2分子为直线形。
因而,是决定分子几何构型的重要因素