2.7　共价键的键型

根据原子轨道重叠方式不同，可以将共价键分为3种类型：σ键、π键和配位键。

2.7.1　σ键

两个都含有成单的s和px、py、pz电子的原子，以“头碰头”的方式发生轨道重叠，轨道重叠部分沿键轴呈圆柱形分布，这种键称为 σ 键，如s-s [HH]、s-px []、px-px []等。

一般的单键都是σ键。σ键是沿轨道对称轴方向形成的，轨道间重叠程度大，能量最低，最稳定，所以，通常σ键的键能比较大，不易断裂。由于有效重叠只有一次，所以，两个原子间最多只能形成一个σ键；σ键旋转时不会破坏电子云的重叠，所以σ键可以围绕成键的两原子核的连线自由旋转。

2.7.2　π键

原子轨道垂直于核间连线，从侧面以平行或“肩并肩”方式发生轨道重叠（如pz-pz、py-py）的共价键称为π键。π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成的平面的两侧，互为镜像，不可以围绕成键的两原子核的连线旋转。

π键的重叠程度小于σ键，其键能和稳定性也小于σ键，π键电子的能量较高，易发生化学反应。两个原子间形成共价单键时，通常是σ键；π键不能单独存在，形成共价键双键或三键时，其中必有一个σ键，其余的是π键。

π键成键轨道必须是未成对的或经杂化的p轨道。两个原子间最多可以形成两个π键，例如，碳碳双键中，一个是σ键，一个是π键；碳碳三键中，一个是σ键，另外两个是π键。

分布在σ分子轨道上的电子叫作σ电子，分布在π分子轨道上的电子叫作π电子。

2.7.3　配位键

配位键是一类特殊的共价键，其共用电子对不是由成键的两个原子分别提供，而是由其中一个原子单方面提供。这种由一个原子提供电子对为两个原子共用而形成的共价键称为配位共价键，或简称配位键。形成配位键要具备两个条件：

① 其中的一个原子的价电子层有孤电子对（即成对，但没有用于形成共价键的电子对）；

② 另一个原子的价电子层有可接受孤电子对的空轨道。

配位共价键与一般共价键的区别只体现在成键过程上，它们的键参数是相同的。例如，铵根离子的氮氢键中，有三个一般共价键，一个配位共价键，但这四个键完全等价，铵根离子也是完全对称的正四面体形。

书写时，一般共价键使用符号“—”；配位共价键使用“→”，箭头从配体指向受体。