Ковалентная связь образуется парой или несколькими парами электронов, обобществляемых между двумя соседними атомами

Под «общей электронной парой» подразумевается сгусток электронной плотности, образующийся между двумя атомами в результате перекрывания электронных облаков принадлежавших им неспаренных электронов.

При этом образование общей электронной пары может осуществляться по двум механизмам:

1) обменному, когда каждый из соединяющихся атомов имеет на валентном уровне неспаренный электрон, который он предоставляет для образования общей электронной пары;

2) донорно-акцепторному, когда один из соединяющихся атомов предоставляет электронную пару, а другой – вакантную орбиталь, на которой она может разместиться.

Рассмотрим пример обменного механизма – образование двухатомной молекулы хлороводорода. Атомы водорода и хлора имеют следующие электронные конфигурации:

Н: 1s¹;

Сl: 1 s ¹2 s ²2 p ⁶3 s ²3 p ⁵

При этом валентные электроны распределяются по орбиталям следующим образом:

H						Cl
↑					↑↓		↑↓	↑↓	↑
1 s					3 s			3 p

Таким образом, и у водорода, и у хлора имеется по одному неспаренному электрону. Наличие на внешних орбиталях как неспаренных, так и спаренных электронов, т. е. двух электронов с противоположно направленными спинами, можно изобразить следующим образом:

Тогда образование из атомов водорода и хлора молекул НС1 можно изобразить следующей схемой:

На схеме общая для обоих соединяющихся атомов электронная пара обозначена двумя точками между символами элементов. Электронные пары, не используемые атомами для образования связи, обозначены парами точек около символа соответствующего элемента; такие электронные пары называют неподеленными. Этот способ изображения электронного строения молекул называют электронными формулами.

Рассмотрим пример донорно-акцепторного механизма образования ковалентной связи. Он характерен для взаимодействия частиц, одна из которых имеет пару электронов (А), другая – свободную орбиталь (В):