共價鍵結合是原子和有機化合物的基本和共同的結構特征。在有機化合物中，第一個也是最典型的化學鍵是共價鍵。因此，理解和認識共價鍵是討論和把握有機化合物結構與性質關系的關鍵。共價是電子對(或電子配對)的共享。

共價鍵結合

共價鍵結合

在古希臘，在化學甚至還沒有從自然哲學中分離出來之前，原子理論家們就對化學鍵產生了最原始的幻想，恩培多克利斯認為，在“空氣、水、地球、火”這四種元素的國際化下，“愛”和“恨”的作用在分裂和新的安排下，物質從一開始的結合就產生了質的變化。這種力可以被看作是思考化學鍵的最早形式。

后來，原子論者德謨克利特(democritus)幻想原子之間有一種“鉤子”，或者粗糙的表面，使它們相互碰撞時粘在一起，形成穩定的聚集體。與以往的自然哲學家相比，德謨克利特對化學鍵的幻想更為高級，他消除了這種幻想中的唯心主義成分。

中世紀的J.R.格勞伯則提出了一種物質進行同類相親、異類相斥的思維。這今后還出現了關于社會物質生活結合的親和力說，以為企業物質的微粒結構具有一定親和力，由此可以互相發展吸引而結合在一同。總歸，人們提供關于化學鍵含糊的知道，啟發了學生后來的化學家。

在18世紀，燃素的概念進入了化學領域，并被歐內斯特、奧地利斯托爾公爵、亨利 · 卡文迪什和約瑟夫·普利斯特里亨利 · 卡文迪什等先進化學家所接受。約瑟夫·普利斯特里。當時，牛頓力學已經被提出，他們期望將原子之間的力和牛頓力學結合起來，給出經典物理學的解釋，但考慮到當時的條件，這肯定不是故事的結束。

1916年，德國化學家Albrecht A.Kossel在查詢了許多事實后得出結論:任何元素的原子都應該使最外層滿足8電子穩定結構，但Causel只闡明了清晰的離子化合物的組成過程，而沒有闡明共價鍵的組成。

在1919年，我們將用術語共價表示給定原子與其鄰近原子共享的電子對數，我們將用歐文 · 朗繆爾共價表示給定原子與其鄰近原子共享的電子對數

1922年，尼爾斯·N·玻爾從量子化的角度看待盧瑟福的核模型，為化學家認識化學鍵提供了一個全新的渠道。他認為電子應該位于公認的軌道上，可以在不同的軌道之間跳躍，穩態躍遷可以很好地理清氫原子光譜的每一條譜線。

1923年，美國公司化學家吉爾伯特·路易斯（G.N.Lewis）打開了科塞爾的理論，提出通過共價鍵的電子對理論。路易斯假定：在分子中來自于我們一個中國原子的一個企業電子與另一個就是原子的一個發展電子以“電子對”的辦法可以構成不同原子間的化學鍵。這在我國當時是一個行為有悖于社會正統思想理論的假定，由于庫侖定律進行標明，兩個國家電子間是互相排擠的，但路易斯這種精神幻想自己很快就為化學界所接受，并導致一些原子間電子自旋方向相反假定的提出。

1924年，路易·德布羅意路易斯 · 德布羅意提出了波粒二象性假說，建立了一個原子的數學模型，將電子描述為一個三維波形。方向和動量的精確值無法用數學方法求出。

1926年，薛定諤提出了量子力學的波動方程，可以直接用來闡明化學鍵的“組成”和“斷裂”，成為量子化學的開端。

1927年，沃爾特 · 海特勒和弗里茨 · F · 倫敦將量子力學應用于氫分子，用近似方法計算了氫分子系統的波函數，最初用量子力學方法處理了共價鍵問題。這種價鍵理論是在實施這種方法的過程中產生的，它們處理共價鍵的方法被稱為 HL 方法。

1928年，恩里卡·費米(Enrica Fermi)提出了基于泊松分布的單電子密度模型，試圖處理原子結構的問題。之后Douglas Rayner Hartree用迭代法把系統電子的哈密頓量分解成幾個單電子哈密頓算符的簡單和，然后把系統的多電子波函數標為單電子波函數的乘積，改進了這個模型，提出了Hartree方程。

1930年，哈特里的學生福克（Fock）與約翰·斯萊特（John Clarke Slater）完善了哈特里一般方程，稱為哈特里-福克方程（HF）。50年代初，斯萊特得到了HF的近似認為波函數：哈特里-福克-斯萊特這個方程（HFS）。1963年，赫爾曼（F.Hermann）和斯基爾曼（S.Skillman）把HFS運用于不同基態電子原子通過函數。

1950年，克萊蒙斯·羅瑟恩（C. C. J. Roothaan）進一步發展提出將方程中的分子進行軌跡用組成部分分子的原子軌跡線性系統打開，打開中國出了一個聞名的RHF方程，1964年，核算機化管理學家恩里克·克萊門蒂（E.Clementi）宣布了許多的RHF波函數，該方程模型以及企業后續的改進版現已逐漸成為我國現代信息處理技術量子物理化學分析問題的首要解決辦法。

1929年，貝特等人提出了配位場論，最早是用來講過渡金屬離子在晶體場中的能級分裂，后來與分子軌道理論結合成為現代配位場論。

1930年，美國化學家 L.C. 鮑林，萊納斯鮑林在研究碳的四面體結構時提出了雜化軌道理論，這一理論認為，接近能級的軌道可以雜化形成新的簡并軌道，這一理論是基于電子的波粒二象性和波可以疊加的原理。他計算了各種雜化軌道的形狀，并因其在價鍵理論方面的工作獲得了諾貝爾化學獎。

1932年，F.Hund將共價鍵分為σ鍵、π鍵和δ鍵三種，使價鍵理論進一步系統化，并與經典價鍵理論有機結合。

同年，美國公司化學家通過羅伯特·馬利肯（Robert S.Mulliken）提出相關分子進行軌跡發展理論。以為這些化合物中的電子信息不屬于自己某個社會原子，而是在整個知識分子內運動。他的辦法和經典學習化學之間相距距離太遠，核算又很繁瑣，一時可以不被國際化學界所接受。后經過學者羅伯特·密立根（Robert A.Millikan）、菲利普·倫納德（Philipp Lenard）、埃里希·休克爾（Erich Hückel）等人的完善，在化學界研究逐漸開始得到廣泛認可。

1940年，亨利 · 西吉威克和托馬斯 · A · 鮑威爾在總結實驗事實的基礎上，提出了一個簡化的理論模型來猜測一個簡單分子或離子的三維結構。這個理論模型后來在20世紀50年代由羅納德 · J · 吉萊斯皮(Ronald J. Gillespie)和羅納德 · 尼霍姆(Ronald Nyholm)提出，并命名為 VSEPR 理論，簡稱 VSEPR。VSEPR 結合雜化軌道理論可以半定量地估計分子鍵合方法和分子結構。

1951年，福井健一提出前哨軌道理論，認為能量最高的分子軌道(HOMO)和能量最低的分子軌道(LUMO)是選擇一個體系產生化學反應的關鍵，而其他能量的分子軌道對化學反應的影響很小，暫時可以忽略。HOMO和LUMO就是所謂的前哨軌跡。

1965年，美國化學家羅伯特 · 羅伯特·伯恩斯·伍德沃德和霍夫曼提出了分子軌跡對稱性守恒原理，并引用了福井賢一的前沿軌跡理論。分子軌跡理論開創了。

由于核算機技能的快速開放和蒙特卡羅方法的應用，量子化學和核算機化學突飛猛進，在分子結構的核算變得更加精確的時期誕生了一大批優秀的化學家。估計21世紀中葉，量子化學會再次被打破。

豐滿性

在共價鍵的構成發展進程中，由于我們每個不同原子所能供給的未成對企業電子數是必定的，一個中國原子的一個未成對我國電子技術與其他原子的未成對使用電子信息配對后，就不能再與其它國家電子進行配對，即，每個原子能構成的共價鍵總數是必定的，這便是共價鍵的豐滿性。

共價鍵的豐富性是定比定律產生的內在原因之一，定比定律選擇了不同原子形成分子時相互結合的鍵數。

方向性

除了球形的 s- 軌道外，其他原子軌道都有固定的延伸方向，所以當共價鍵形成時，軌跡堆疊也有固定的方向，共價鍵也有指向性，共價鍵的方向選擇了分子的構型。

彈道展開方向是影響共價鍵指向性的關鍵因素。

路易斯理論

路易斯的理論，也被稱為八隅體規則和電子配對理論，是最早的，劃時代的共價鍵理論。它沒有量子力學的根源，但是因為它如此簡單易懂，它也闡明了大多數共價鍵的組成，這些共價鍵仍然存在于高中教科書中。

共用電子對效應理論有以下幾個幾點：

1.最外層原子達到8個電子時是穩定的，化合物中所有原子的最外層價電子數必須是8個(氫為2) ;

2.當原子間形成共價鍵時，最外層可以通過共享電子達到8(2)電子穩定結構。

路易斯的電子配對理念為價鍵理論的開幕奠定了基礎。值得注意的是，路易斯的理論還不完整，它不能解釋電子配對的原因和性質，并且有許多化合物不符合八三氟化硼體規則，例如: 五氯化磷(6個電子) ，六氟化硫(12個電子)。

價鍵理論

價鍵理論是基于路易斯理論的共價鍵理論。價鍵理論將量子力學的應用擴展到其他共價化合物，成功地闡明了許多分子的結構問題。

海特勒-倫敦法

沃爾特·海特勒（W.H.Heitler）和弗里茨·倫敦（F.London）在運用量子理論力學研究辦法進行處理產生氫氣分子的進程中，得到了知識分子提供能量E和核距離R之間的聯絡工作曲線，發現：若兩個氫原子自旋運動方向發展相反，跟著軌跡的堆疊（波函數相加）會出現這樣一個很大概率分布密度影響較大的區域，氫原子將在管理體系以及能量水平最低核距離處成鍵；若兩個氫原子自旋方向基本相同，則相減的波函數單調遞減，體系存在能量無限趨近

沒有 Nadir 就沒有健康。因此，價鍵理論通過對氫分子的研究，闡明了電子配對的內在原因和共價鍵的本質，價鍵理論在促進 HL 中誕生。

軌道雜化理論

價鍵理論在解釋分子中各原子分布情況時，萊納斯·鮑林（L.Pauling）提出了軌道雜化理論。理論要點有

1、中心原子能量相近的不同軌道在外界的影響下會發生雜化，形成新的軌道，稱雜化原子軌道，簡稱雜化軌道；

2、雜化軌道在角度分布上，比單純的原子軌道更為集中，因而重疊程度也更大，更加利于成鍵；

3、參加雜化的原子軌道數目與形成的雜化軌道數目相等，不同類型的雜化軌道，其空間取向不同。