共价键结合

共价键结合是原子和有机化合物的基本和共同的结构特征。在有机化合物中，第一个也是最典型的化学键是共价键。因此，理解和认识共价键是讨论和把握有机化合物结构与性质关系的关键。共价是电子对(或电子配对)的共享。

共价键结合

共价键结合

在古希腊，在化学甚至还没有从自然哲学中分离出来之前，原子理论家们就对化学键产生了最原始的幻想，恩培多克利斯认为，在“空气、水、地球、火”这四种元素的国际化下，“爱”和“恨”的作用在分裂和新的安排下，物质从一开始的结合就产生了质的变化。这种力可以被看作是思考化学键的最早形式。

后来，原子论者德谟克利特(democritus)幻想原子之间有一种“钩子”，或者粗糙的表面，使它们相互碰撞时粘在一起，形成稳定的聚集体。与以往的自然哲学家相比，德谟克利特对化学键的幻想更为高级，他消除了这种幻想中的唯心主义成分。

中世纪的J.R.格劳伯则提出了一种物质进行同类相亲、异类相斥的思维。这今后还出现了关于社会物质生活结合的亲和力说，以为企业物质的微粒结构具有一定亲和力，由此可以互相发展吸引而结合在一同。总归，人们提供关于化学键含糊的知道，启发了学生后来的化学家。

在18世纪，燃素的概念进入了化学领域，并被欧内斯特、奥地利斯托尔公爵、亨利 · 卡文迪什和约瑟夫·普利斯特里亨利 · 卡文迪什等先进化学家所接受。约瑟夫·普利斯特里。当时，牛顿力学已经被提出，他们期望将原子之间的力和牛顿力学结合起来，给出经典物理学的解释，但考虑到当时的条件，这肯定不是故事的结束。

1916年，德国化学家Albrecht A.Kossel在查询了许多事实后得出结论:任何元素的原子都应该使最外层满足8电子稳定结构，但Causel只阐明了清晰的离子化合物的组成过程，而没有阐明共价键的组成。

在1919年，我们将用术语共价表示给定原子与其邻近原子共享的电子对数，我们将用欧文 · 朗缪尔共价表示给定原子与其邻近原子共享的电子对数

1922年，尼尔斯·N·玻尔从量子化的角度看待卢瑟福的核模型，为化学家认识化学键提供了一个全新的渠道。他认为电子应该位于公认的轨道上，可以在不同的轨道之间跳跃，稳态跃迁可以很好地理清氢原子光谱的每一条谱线。

1923年，美国公司化学家吉尔伯特·路易斯（G.N.Lewis）打开了科塞尔的理论，提出通过共价键的电子对理论。路易斯假定：在分子中来自于我们一个中国原子的一个企业电子与另一个就是原子的一个发展电子以“电子对”的办法可以构成不同原子间的化学键。这在我国当时是一个行为有悖于社会正统思想理论的假定，由于库仑定律进行标明，两个国家电子间是互相排挤的，但路易斯这种精神幻想自己很快就为化学界所接受，并导致一些原子间电子自旋方向相反假定的提出。

1924年，路易·德布罗意路易斯 · 德布罗意提出了波粒二象性假说，建立了一个原子的数学模型，将电子描述为一个三维波形。方向和动量的精确值无法用数学方法求出。

1926年，薛定谔提出了量子力学的波动方程，可以直接用来阐明化学键的“组成”和“断裂”，成为量子化学的开端。

1927年，沃尔特 · 海特勒和弗里茨 · F · 伦敦将量子力学应用于氢分子，用近似方法计算了氢分子系统的波函数，最初用量子力学方法处理了共价键问题。这种价键理论是在实施这种方法的过程中产生的，它们处理共价键的方法被称为 HL 方法。

1928年，恩里卡·费米(Enrica Fermi)提出了基于泊松分布的单电子密度模型，试图处理原子结构的问题。之后Douglas Rayner Hartree用迭代法把系统电子的哈密顿量分解成几个单电子哈密顿算符的简单和，然后把系统的多电子波函数标为单电子波函数的乘积，改进了这个模型，提出了Hartree方程。

1930年，哈特里的学生福克（Fock）与约翰·斯莱特（John Clarke Slater）完善了哈特里一般方程，称为哈特里-福克方程（HF）。50年代初，斯莱特得到了HF的近似认为波函数：哈特里-福克-斯莱特这个方程（HFS）。1963年，赫尔曼（F.Hermann）和斯基尔曼（S.Skillman）把HFS运用于不同基态电子原子通过函数。

1950年，克莱蒙斯·罗瑟恩（C. C. J. Roothaan）进一步发展提出将方程中的分子进行轨迹用组成部分分子的原子轨迹线性系统打开，打开中国出了一个闻名的RHF方程，1964年，核算机化管理学家恩里克·克莱门蒂（E.Clementi）宣布了许多的RHF波函数，该方程模型以及企业后续的改进版现已逐渐成为我国现代信息处理技术量子物理化学分析问题的首要解决办法。

1929年，贝特等人提出了配位场论，最早是用来讲过渡金属离子在晶体场中的能级分裂，后来与分子轨道理论结合成为现代配位场论。

1930年，美国化学家 L.C. 鲍林，莱纳斯鲍林在研究碳的四面体结构时提出了杂化轨道理论，这一理论认为，接近能级的轨道可以杂化形成新的简并轨道，这一理论是基于电子的波粒二象性和波可以叠加的原理。他计算了各种杂化轨道的形状，并因其在价键理论方面的工作获得了诺贝尔化学奖。

1932年，F.Hund将共价键分为σ键、π键和δ键三种，使价键理论进一步系统化，并与经典价键理论有机结合。

同年，美国公司化学家通过罗伯特·马利肯（Robert S.Mulliken）提出相关分子进行轨迹发展理论。以为这些化合物中的电子信息不属于自己某个社会原子，而是在整个知识分子内运动。他的办法和经典学习化学之间相距距离太远，核算又很繁琐，一时可以不被国际化学界所接受。后经过学者罗伯特·密立根（Robert A.Millikan）、菲利普·伦纳德（Philipp Lenard）、埃里希·休克尔（Erich Hückel）等人的完善，在化学界研究逐渐开始得到广泛认可。

1940年，亨利 · 西吉威克和托马斯 · A · 鲍威尔在总结实验事实的基础上，提出了一个简化的理论模型来猜测一个简单分子或离子的三维结构。这个理论模型后来在20世纪50年代由罗纳德 · J · 吉莱斯皮(Ronald J. Gillespie)和罗纳德 · 尼霍姆(Ronald Nyholm)提出，并命名为 VSEPR 理论，简称 VSEPR。VSEPR 结合杂化轨道理论可以半定量地估计分子键合方法和分子结构。

1951年，福井健一提出前哨轨道理论，认为能量最高的分子轨道(HOMO)和能量最低的分子轨道(LUMO)是选择一个体系产生化学反应的关键，而其他能量的分子轨道对化学反应的影响很小，暂时可以忽略。HOMO和LUMO就是所谓的前哨轨迹。

1965年，美国化学家罗伯特 · 罗伯特·伯恩斯·伍德沃德和霍夫曼提出了分子轨迹对称性守恒原理，并引用了福井贤一的前沿轨迹理论。分子轨迹理论开创了。

由于核算机技能的快速开放和蒙特卡罗方法的应用，量子化学和核算机化学突飞猛进，在分子结构的核算变得更加精确的时期诞生了一大批优秀的化学家。估计21世纪中叶，量子化学会再次被打破。

丰满性

在共价键的构成发展进程中，由于我们每个不同原子所能供给的未成对企业电子数是必定的，一个中国原子的一个未成对我国电子技术与其他原子的未成对使用电子信息配对后，就不能再与其它国家电子进行配对，即，每个原子能构成的共价键总数是必定的，这便是共价键的丰满性。

共价键的丰富性是定比定律产生的内在原因之一，定比定律选择了不同原子形成分子时相互结合的键数。

方向性

除了球形的 s- 轨道外，其他原子轨道都有固定的延伸方向，所以当共价键形成时，轨迹堆叠也有固定的方向，共价键也有指向性，共价键的方向选择了分子的构型。

弹道展开方向是影响共价键指向性的关键因素。

路易斯理论

路易斯的理论，也被称为八隅体规则和电子配对理论，是最早的，划时代的共价键理论。它没有量子力学的根源，但是因为它如此简单易懂，它也阐明了大多数共价键的组成，这些共价键仍然存在于高中教科书中。

共用电子对效应理论有以下几个几点：

1.最外层原子达到8个电子时是稳定的，化合物中所有原子的最外层价电子数必须是8个(氢为2) ;

2.当原子间形成共价键时，最外层可以通过共享电子达到8(2)电子稳定结构。

路易斯的电子配对理念为价键理论的开幕奠定了基础。值得注意的是，路易斯的理论还不完整，它不能解释电子配对的原因和性质，并且有许多化合物不符合八三氟化硼体规则，例如: 五氯化磷(6个电子) ，六氟化硫(12个电子)。

价键理论

价键理论是基于路易斯理论的共价键理论。价键理论将量子力学的应用扩展到其他共价化合物，成功地阐明了许多分子的结构问题。

海特勒-伦敦法

沃尔特·海特勒（W.H.Heitler）和弗里茨·伦敦（F.London）在运用量子理论力学研究办法进行处理产生氢气分子的进程中，得到了知识分子提供能量E和核距离R之间的联络工作曲线，发现：若两个氢原子自旋运动方向发展相反，跟着轨迹的堆叠（波函数相加）会出现这样一个很大概率分布密度影响较大的区域，氢原子将在管理体系以及能量水平最低核距离处成键；若两个氢原子自旋方向基本相同，则相减的波函数单调递减，体系存在能量无限趋近

没有 Nadir 就没有健康。因此，价键理论通过对氢分子的研究，阐明了电子配对的内在原因和共价键的本质，价键理论在促进 HL 中诞生。

轨道杂化理论

价键理论在解释分子中各原子分布情况时，莱纳斯·鲍林（L.Pauling）提出了轨道杂化理论。理论要点有

1、中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生杂化，形成新的轨道，称杂化原子轨道，简称杂化轨道；

2、杂化轨道在角度分布上，比单纯的原子轨道更为集中，因而重叠程度也更大，更加利于成键；

3、参加杂化的原子轨道数目与形成的杂化轨道数目相等，不同类型的杂化轨道，其空间取向不同。