Электроны, участвующие в образовании химической связи, называются валентными электронами

У s - и p -элементов валентными являются электроны внешнего энергетического уровня, у d - и f -элементов – электроны внешнего энергетического и недостроенного предвнешнего уровней.

Силы, вызывающие образование химической связи, имеют электростатическое происхождение.

Химическая связь возникает только в том случае, если при сближении атомов полная энергия системы понижается, т.е. энергия системы двух атомов, связанных химической связью, ниже энергии системы тех же атомов, не связанных между собой. Понижение энергии происходит вследствие перекрывания электронных облаков неспаренных электронов, принадлежащих двум соединяющимся атомам. Чем больше перекрывание, тем больше понижение энергии системы.

Мерой прочности химической связи между атомами А и В служит энергия связи Е_А-В, которая выделяется при образовании химической связи между двумя атомами. На рисунке 3.1 энергия связи соответствует точке А.

Энергия связи численно равна энергии, которую нужно затратить на разрыв данной связи, поэтому энергия связи – главная характеристика, являющаяся мерой прочностисвязи. Чем больше энергия связи, тем прочнее данная связь.

Рисунок 3.1 – Зависимость потенциальной энергии Е от расстояния
между ядрами r для молекулы Н₂

Длина связи – это среднее расстояние между центрами связанных между собой атомов. Это расстояние соответствует минимуму энергии системы. Из сопоставления величины орбитального радиуса атома водорода (0,053 нм) и длины связи в молекуле (0,074 нм) видно, что при образовании химической связи
(H − H) происходит частичное перекрывание орбиталей атомов водорода. А поскольку химическую связь можно представить как стягивание ядер атомов повышенной электронной плотностью в области перекрывания орбиталей, то (в соответствии с законом Кулона) чем меньше длина связи (т.е. меньше атомные радиусы) и больше заряды ядер, тем прочнее связь.