只含共價鍵的化合物，叫做共價化合物。部分氫化物、酸、非金屬氧化物和大多數有機化合物，都屬於共價化合物，共價化合物中可能含有金屬元素，如三氯化鋁，完全由非金屬元素組成的化合物可能不是共價化合物，如銨鹽。在共價化合物中，一般有獨立的分子（有名符其實的分子式）。通常共價化合物的熔點、沸點較低，難溶於水，熔融狀態下不導電，硬度較小。有些離子型化合物中也可能存在共價鍵結合。例如，NaOH分子中既有離子鍵又有共價鍵。共價化合物不都是由分子構成的，比如二氧化矽、碳化矽，這些是由原子直接構成的共價化合物。以共價鍵結合的有限分子（即共價化合物分子），且靠分子間范德華力作用而凝聚成的晶體，是典型的分子晶體，如CO2晶體、苯的晶體等。以共價鍵結合的無限分子形成的晶體屬於共價型晶體或原子晶體，它是由處於陣點位置的原子通過共價鍵結合而成的晶體，如金剛石晶體、單晶矽和白矽石（SiO2）晶體。
基本介紹
- 中文名：共價化合物
- 外文名：covalent compound
- 分類：化合物
- 特性：熔融狀態下不導電
化學性質,兩點性質,
化學性質
均裂與自由基反應
異裂與離子型反應
共價化合物·親電反應（electrophilic reaction）
·親核反應（nucleophilic reaction）
主要特點
飽和性
在共價鍵的形成過程中，因為每個原子所能提供的未成對電子數是一定的，一個原子的一個未成對電子與其他原子的未成對電子配對後，就不能再與其它電子配對，即，每個原子能形成的共價鍵總數是一定的，這就是共價鍵的飽和性。
共價鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時相互結合的數量關係，是定比定律（law of definite proportion）的內在原因之一。
方向性
除s軌道是球形的以外，其它原子軌道都有其固定的延展方向，所以共價鍵在形成時，軌道重疊也有固定的方向，共價鍵也有它的方向性，共價鍵的方向決定著分子的構形。
兩點性質
一
像氯化氫那樣，以共用電子對(或共價鍵)結合在一起的化合物，叫做共價化合物。如水H2O、二氧化碳CO2、NH3等都是常見的共價化合物。共價化合物一般都是分子晶體，像氯化鋁AlCl3是共價化合物。（氯化汞，碘化銀也是共價化合物）
共價化合物中一定含有至少一個共價鍵，且一定沒有離子鍵！
共價化合物大多是分子晶體，故又叫分子化合物。
分子化合物一定是共價化合物。共價化合物包括分子化合物和原子化合物
比如二氧化矽是原子化合物，但是它也是共價化合物
另外，絕大多數的稀有氣體間的作用力都是范德華力
二
共價化合物的分子是原子間以共用電子對所形成的。兩種非金屬元素原子（或不活潑金屬元素和非金屬元素）化合時，原子間各出一個或多個電子形成電子對，這個電子對受兩種元素原子的原子核的共同吸引，為兩種元素原子所共有，使兩種元素的原子形成化合物分子。例如，氯化氫是氫原子和氯原子各以最外層一個電子形成一個共用電子對而組成的化合物分子。非金屬氫化物（如HCl、H2O、NH3等）、非金屬氧化物（如CO2、SO3等）、無水酸（如H2SO4、HNO3等）、大多數有機化合物（如甲烷、酒精、蔗糖等）都是共價化合物。多數共價化合物在固態時，熔點、沸點較低，硬度較小。
當兩種非金屬元素的原子形成分子時，由於兩個原子都有通過得電子形成8電子穩定結構的趨勢，它們得電子的能力差不多，誰也不能把對方的電子奪過來，這樣兩個原子只能各提供一個電子形成共用電子對，在兩個原子的核外空間運動，電子帶負電，原子核帶正電。兩個原子的原子核同時吸引共用電子對，產生作用力，從而形成了一個分子。
由於兩個原子對電子的吸引能力不一樣，共用電子對總是偏向得電子能力強的一方，這一方的原子略顯負電性，另一方的原子略顯正電性，作為整體，分子仍顯電中性。
比較典型的共價化合物是水、氯化氫以及二氧化碳。共用電子對總是偏向氧原子的一方，偏離氫原子的一方。 不同同種元素的原子間形成的叫極性共價鍵，一般共價化合物都是極性的共價化合物。共價化合物一般硬度小，熔沸點低。
某些單質的分子也是依靠共用電子對形成的。例如氯氣的分子就是由兩個氯原子各提供一個電子形成共用電子對，電子對同時受兩個原子核的作用形成氯分子。由於同種原子吸引電子能力相仿，電子對不偏向任何一方。同種元素的原子間形成的叫非極性共價鍵，共用電子對在成鍵兩原子的中間，不向任何一方偏轉。
早期
恩培多克勒（Empedocles）認為，世界由“氣、水、土、火”這四種元素組成，這四種元素在“愛”和“恨”的作用下分裂並以新的排列重新組合時，物質就發生了質的變化。這種作用力可以被看成是最早的化學鍵思想。
隨後，原子論者德謨克利特構想，原子與原子間，存在著一種“鉤子”，也可以說是粗糙的表面，以致它們在相互碰撞時黏在一起，構成了一個穩定的聚集體。德謨克利特對化學鍵的構想相比於之前的自然哲學家，是更加先進的，他剔除了此類構想中的唯心主義因素。
1919年，化學家歐文·朗繆爾首次使用“共價”來描述原子間的成健過程
“（原文）we shall denote by the termcovalencethe number of pairs of electrons which a given atom shares with its neighbors”（我們應該用“共價”一詞表示原子間通過共用電子對形成的作用力）
1922年，尼爾斯·玻爾（N.Bohr）從量子化的角度重新審視了盧瑟福的核式模型，這為化學家對化學鍵的認識，提供了全新的平台，他認為電子應該位於確定的軌道之中，並且能夠在不同軌道之間躍遷，定態躍遷可以很好的解釋氫原子光譜的各個譜線。
1923年，美國化學家吉爾伯特·路易斯（G.N.Lewis）發展了柯塞爾的理論，提出共價鍵的電子對理論。路易斯假設：在分子中來自於一個原子的一個電子與另一個原子的一個電子以“電子對”的形式形成原子間的化學鍵。這在當時是一個有悖於正統理論的假設，因為庫侖定律表明，兩個電子間是相互排斥的，但路易斯這種構想很快就為化學界所接受，並導致原子間電子自旋相反假設的提出。
1927年，沃爾特·海特勒（W.H.Heitler）和弗里茨·倫敦（F.London）用量子力學處理氫分子，用近似方法算出了氫分子體系的波函式，首次用量子力學方法解決共價鍵問題。價鍵理論在這一方法的推廣中誕生，他們研究共價鍵的方法就被稱為HL法。
1928年，恩利克·費米（Enrica Fermi）提出了一個基於泊松分布的單電子密度模型試圖解決原子結構問題。之後，道格拉斯·哈特里（Douglas Rayner Hartree）運用疊代法，將體系電子的哈密頓運算元分解為若干個單電子哈密頓運算元的簡單加和，進而將體系多電子波函式表示為單電子波函式的積，改進這一模型，提出哈特里方程。
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的近似波函式：哈特里-福克-斯萊特方程（HFS）。1963年，赫爾曼（F.Hermann）和斯基爾曼（S.Skillman）把HFS套用於基態原子函式。
1930年，美國化學家萊納斯·鮑林（L.C.Pauling）在研究碳的正四面體構形時提出軌道雜化理論，認為：能級相近的軌道在受激時可以發生雜化，形成新的簡併軌道，其理論依據就是電子的波粒二象性，而波是可以疊加的。他計算出了多種雜化軌道的形狀，並因在價鍵理論方面的突出貢獻而獲得諾貝爾化學獎。
同年，美國化學家羅伯特·馬利肯（RobertS.Mulliken）提出分子軌道理論。認為化合物中的電子不屬於某個原子，而是在整個分子內運動。他的方法和經典化學相距太遠，計算又很繁瑣，一時不被化學界所接受。後經過羅伯特·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，在化學界逐漸得到認可。
1940年，亨利·希吉維克（H.Sidgwick）和托馬斯·坡維爾（Thomas A.Powell）在總結實驗事實的基礎上提出了一種簡單的理論模型，用以預測簡單分子或離子的立體結構。這種理論模型後經羅納德·吉列斯比（R.J.Gillespie）和羅納德·尼霍爾姆（R.S.Nyholm）在20世紀50年代加以發展，定名為價層電子對互斥理論，簡稱VSEPR。VSEPR與軌道雜化理論相結合，可以半定量地推測分子的成鍵方式與分子結構。
