Liên kết hoá học

    Sự tạo thành cặp electron chung.

    Phân tử hiđro

    Mỗi nguyên tử hiđro có một electron. Đó là electron s. Mây electron s (obitan s) có dạng hình cầu. Khi hai nguyên tử hiđro lại gần nhau, hạt nhân của nguyên tử này hút đám mây electron của nguyên tử kia làm cho hai đám mây xen phủ vào nhau một phần. Do sự xen phủ các đám mây electron đó mà mật độ điện tích âm trong khu vực giữa hai hạt nhân tăng lên, cả hai electron đều ưu tiên có mặt tại khu vực này. Mỗi electron trước đây chỉ thuộc một nguyên tử, nay trở thành chung cho cả hai nguyên tử, tạo thành cặp electron chung.

Sự xen phủ của obitan s-s

    Sự xuất hiện một khu vực có mật độ điện tích âm lớn giữa hai hạt nhân mang điện dương làm tăng sức hút của mỗi hạt nhân với mây electron ở vùng này, làm cân bằng lực đẩy tương hỗ giữa hai hạt nhân, giữ cho hai nguyên tử liên kết với nhau : liên kết hoá học được hình thành.

    Do cặp electron được tạo thành thuộc về cả hai nguyên tử nên trong phân tử hiđro mỗi nguyên tử đều có 2 electron tức là giống cấu trúc của khí hiếm heli bền vững.

    Ta có thể biểu diễn sự tạo thành phân tử hiđro như sau :

H· + H· -> H : H (công thức electron)

    Những dấu chấm đặt xung quanh kí hiệu một nguyên tử biểu diễn số electron lớp ngoài cùng. Hai dấu chấm đặt giữa kí hiệu hai nguyên tử biểu diễn một cặp electron chung. Để đơn giản người ta thay cặp electron chung bằng một gạch nối :

H - H (công thức cấu tạo)

    Mỗi gạch nối đặt giữa kí hiệu hai nguyên tử biểu diễn một liên kết cộng hoá trị được tạo thành do sự dùng chung một cặp electron.

    Phân tử clo

    Mỗi nguyên tử clo có 7 electron ngoài cùng. Khi hai nguyên tử clo lại gần nhau, mỗi nguyên tử góp 1 electron để tạo thành cặp electron chung.

    Như vậy ở lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tử clo đều có 8 electron giống cấu trúc của vỏ khí hiếm neon bền vững.

Để đơn gian, xung quanh kí hiệu của nguyên tử clo, người ta không ghi các electron không liên kết mà chỉ ghi cặp electron liên kết ở giữa các nguyên tử. Công thức electron và công thức cấu tạo của phân tử clo :

Cl : Cl  ;  Cl - Cl

    Phân tử hiđro clorua, nước, amoniac

    Cũng tương tự như trên, công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử hiđro clorua, nước, amoniac được biểu diễn như sau :

H : Cl  hay  H - Cl

H : O : H  hay  H - O - H

    Phân tử khí cacbonic CO₂

    Công thức electron và công thức cấu tạo của phân tử khí cacbonic :

   O :: C :: O  hay  O = C = O

    Trong phân tử khí cacbonic, nguyên tử cacbon liên kết với mỗi nguyên tử oxi bằng hai liên kết cộng hoá trị

    Người ta gọi đó là liên kết đôi. Liên kết đôi bền hơn liên kết đơn trong các phân tử H - H, Cl - Cl, H - Cl v.v...

    Phân tử nitơ

    Nguyên tử nitơ có 5 electron ngoài cùng. Khi tạo thành phân tử nitơ, mỗi nguyên tử góp 3 electron để hình thành 3 cặp electron chung.

    Hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng 3 liên kết cộng hoá trị. Đó là liên kết ba. Liên kết ba bền hơn liên kết đôi. Do có liên kết ba nên các phân tử nitơ rất bền, kém hoạt động hoá học ở nhiệt độ thường.

    Tóm lại : Liên kết cộng hoá trị là liên kết giữa các nguyên tử bằng những cặp electron chung.