共價(jià)鍵（covalent bonds)是化學(xué)鍵的一種,兩個(gè)或多個(gè)原子共同使用它們的外層電子,在理想情況下達(dá)到電子飽和的狀態(tài),由此組成比較穩(wěn)定和堅(jiān)固的化學(xué)結(jié)構(gòu)叫做共價(jià)鍵.所謂共價(jià)鍵是指原子間由于成鍵電子的原子軌道重疊而形成的化學(xué)鍵.與離子鍵不同的是進(jìn)入共價(jià)鍵的原子向外不顯示電性,因?yàn)樗鼈儾]有獲得或損失電子.共價(jià)鍵的強(qiáng)度比氫鍵要強(qiáng),與離子鍵差不太多或甚至比離子鍵強(qiáng).
同一種元素的原子或不同元素的都可以通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合,一般共價(jià)鍵結(jié)合的產(chǎn)物是分子,在少數(shù)情況下也可以形成晶體.
吉爾伯特·列維斯于1916年最先提出共價(jià)鍵.
在簡(jiǎn)單的原子軌道模型中進(jìn)入共價(jià)鍵的原子互相提供單一的電子形成電子對(duì),這些電子對(duì)圍繞進(jìn)入共價(jià)鍵的原子而屬它們共有.
在量子力學(xué)中,最早的共價(jià)鍵形成的解釋是由電子的復(fù)合而構(gòu)成完整的軌道來(lái)解釋的.第一個(gè)量子力學(xué)的共價(jià)鍵模型是1927年提出的,當(dāng)時(shí)人們還只能計(jì)算最簡(jiǎn)單的共價(jià)鍵：氫氣分子的共價(jià)鍵.今天的計(jì)算表明,當(dāng)原子相互之間的距離非常近時(shí),它們的電子軌道會(huì)互相之間相互作用而形成整個(gè)分子共享的電子軌道.
原子間通過(guò)共用電子對(duì)（電子云重疊）所形成的化學(xué)鍵叫做共價(jià)鍵.共價(jià)鍵又稱原子鍵.
同種原子間形成的共價(jià)鍵,共用電子對(duì)不偏向任何一個(gè)原子,成鍵原子都不顯電性,這種鍵稱為非極性鍵.例如H2、Cl2、N2等,在化合物分子中,不同原子間形成的共價(jià)鍵,由于不同原子的電負(fù)性不同,共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子,電負(fù)性大的原子就帶部分負(fù)電荷,電負(fù)性小的原子就帶部分正電荷,這樣的鍵稱為極性鍵.
同種非金屬原子之間,或不同種非金屬原子之間成鍵時(shí),一般都是共價(jià)鍵.在形成共價(jià)鍵時(shí),當(dāng)自旋方向相反的未成對(duì)電子的原子相互接近時(shí),兩個(gè)核間電子云密度較大,即共用電子對(duì)屬成鍵的兩原子共有,圍繞兩個(gè)核運(yùn)動(dòng),受兩核吸引,在兩核間電子云重疊.
要形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵,必須盡可能使電子云重疊程度大一些,我們知道,除了s電子以外,其它電子云都是有空間取向的,在成鍵時(shí),要盡可能沿著電子云密度最大的方向發(fā)生重疊.例如H2O中,氫原子的1s電子云沿著氧原子的2Px、2Py電子云的空間伸展方向的重疊,才能達(dá)到電子云重疊程度最大,形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵,因此共價(jià)鍵具有方向性.元素的原子形成共價(jià)鍵時(shí),當(dāng)一個(gè)原子的所有未成對(duì)電子和另一些原子中自旋方向相反的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵后,就不再跟其它原子的未成對(duì)電子配對(duì)成鍵.例如H2O分子中,O原子有兩個(gè)未成對(duì)電子,它只能跟兩個(gè)H原子的未成對(duì)電子配對(duì),因此,共價(jià)鍵具有飽和性.
共價(jià)鍵是化學(xué)鍵中重要的一類,包括：極性鍵、非極性鍵、配位鍵、單鍵、雙鍵、叁鍵、σ鍵、π鍵等類別.
共價(jià)鍵是兩個(gè)或幾個(gè)原子通過(guò)共用電子產(chǎn)生的吸引作用,典型的共價(jià)鍵是兩個(gè)原子借吸引一對(duì)成鍵電子而形成的.例如,兩個(gè)氫核同時(shí)吸引一對(duì)電子,形成穩(wěn)定的氫分子
新理論：共價(jià)鍵形成時(shí),成鍵電子所在的原子軌道發(fā)生重疊并分裂,成鍵電子填入能量較低的軌道即成鍵軌道.如果還有其他的原子參與成鍵的話,其所提供的電子將會(huì)填入能量較高的反鍵軌道,形成的分子也將不穩(wěn)定.
共價(jià)鍵的斷裂：共價(jià)鍵的斷裂分為兩種方式：
一種是成鍵的一對(duì)電子平均分給兩個(gè)原子或原子團(tuán).這種斷裂的方式稱為均裂.均裂生成的帶單電子的原子或原子團(tuán)成為自由基或游離基.通常用R·表示.自由基反應(yīng)一般在光和熱的作用下進(jìn)行.
另一種方式是異裂,異裂生成正離子和負(fù)離子,經(jīng)過(guò)異裂生成離子的反應(yīng)成為離子型反應(yīng).離子型反應(yīng)一般在酸-堿或極性物質(zhì)（包括極性溶劑）催化下進(jìn)行.