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1、共价键理论 价键理论 2.1.2 1927 年年，Heitler 和和 London 用量子力用量子力 学处理氢气分子学处理氢气分子 H2，解决了两个氢原子之间解决了两个氢原子之间 的化学键的本质问题的化学键的本质问题。 使共价键理论从经典的使共价键理论从经典的 Lewis 理论发展理论发展 到今天的现代共价键理论到今天的现代共价键理论。 价键理论 后经后经 Pauling 等人发展建立了现代价键等人发展建立了现代价键 理论理论（valence bond theory，VBT）也称为电也称为电 子配对法子配对法（VB 法法）。 共价键的形成和本质共价键的形成和本质 量子力学计算表明量子力学计算
2、表明，两个具有两个具有 1s1电子构电子构 型的型的 H 彼此靠近时彼此靠近时，两个两个 1s 电子以自旋相反电子以自旋相反 的方式形成电子对的方式形成电子对，使体系的能量降低使体系的能量降低。 r V 0 D ro 横坐标表示横坐标表示 H 原子间的距离。原子间的距离。 纵坐标表示体系的势能纵坐标表示体系的势能 V 。 r V 0 D ro 且以且以 r 时的势能值为纵坐标的零点时的势能值为纵坐标的零点。 从图中可以看出从图中可以看出，r r0时时， V 值最小值最小。 r V 0 D ro r r0时时，V D （D 0， D 0） 这表明这表明 r r0时时，此时两个此时两个 H 原子之
3、原子之 间间形成了化学键形成了化学键。 r V 0 D ro 计算还表明计算还表明，若两个若两个 1s 电子以相同自旋电子以相同自旋 的方式靠近的方式靠近，则则 r 越小越小，V 越大越大。 计算还表明计算还表明，若两个若两个 1s 电子以相同自旋电子以相同自旋 的方式靠近的方式靠近，则则 r 越小越小，V 越大越大。 r V 0 D ro 两个两个 1s 电子以相同自旋的方式靠近电子以相同自旋的方式靠近， 此时此时，能量不降低能量不降低。 r V 0 D ro 因此因此，两个两个 1s 电子以相同自旋的方电子以相同自旋的方 式靠近式靠近，不形成化学键不形成化学键。 r V 0 D ro 结论结论H2中的化学键中的化学键，可以认为是电子可以认为是电子 自旋相反成对自旋相反成对，结果使体系的能量降低结果使体系的能量降低 。 从电子云的观点考虑从电子云的观点考虑，可认为可认为 H 的的 1s 电电 子云在两核间重叠子云在两核间重叠。 电子在两核间出现的电子在两核间出现的概概率大率大，形成负电区形成负电区。 两个原子核对共用电子对形成负电区域两个原子核对共用电子对形成负电区域 的吸引形成共价键。的吸引形成共价键。 从共价键形成来看，共价键的本质是电从共价键形成来看，共价键的本质是电 性的。性的。 谢 谢