La liaison covalente se produit lorsque deux atomes ou plus partagent une ou plusieurs paires d'électrons. Les couches d'électrons tournant autour du noyau d'un atome ne sont stables que lorsque la couche la plus externe a un nombre spécifié. Comparez cette propriété chimique à un tabouret à trois pattes: pour qu'il soit stable, il doit avoir au moins trois pattes. Les atomes fonctionnent de la même manière, car la stabilité dépend du bon nombre d'électrons.
Molécules bi-atomiques
La liaison covalente la plus courante est présente dans les molécules bi-atomiques, ou celles composées de deux atomes identiques. L'oxygène se produit naturellement sous forme d'O2, et l'hydrogène (H2) et le chlore (Cl2) apparaissent dans la nature de la même manière.
Liaisons à un seul électron
Le chlore et l'hydrogène se forment en partageant une paire d'électrons. Cela signifie que dans la couche électronique la plus externe de chaque atome, un électron de chaque paire d'atomes est partagé entre les deux atomes. Le méthane, ou CH4, est également formé par une simple liaison électronique. Chaque atome d'hydrogène partage un électron avec l'atome de carbone. En conséquence, l'atome de carbone a un nombre stable de huit électrons dans sa couche externe, et chaque atome d'hydrogène a le complément complet de deux électrons dans sa seule couche.
Liaisons à double électron
Une double liaison covalente se forme lorsque des paires d'atomes partagent deux électrons entre elles. Comme on peut s'y attendre, ces composés sont plus stables que l'hydrogène ou le chlore car la liaison entre les atomes est deux fois plus forte que les liaisons covalentes monoélectroniques. La molécule d'O2 partage 2 électrons entre chaque atome, créant une structure atomique très stable. En conséquence, avant que l'oxygène ne réagisse avec un autre produit chimique ou composé, la liaison covalente doit être rompue. L'un de ces processus est l'électrolyse, la formation ou la décomposition de l'eau en ses éléments chimiques, l'hydrogène et l'oxygène.
Gazeux à température ambiante
Les particules formées par liaison covalente sont gazeuses à température ambiante et ont des points de fusion extrêmement bas. Alors que les liaisons entre les atomes d'une molécule individuelle sont très fortes, les liaisons d'une molécule à l'autre sont très faibles. Parce que la molécule liée par covalence est très stable, les molécules n'ont aucune raison chimique d'interagir les unes avec les autres. En conséquence, ces composés restent à l'état gazeux à température ambiante
Conductivité électrique
Les molécules liées par covalence diffèrent des composés ioniques d'une autre manière. Lorsqu'un composé lié ioniquement, tel que le sel de table commun (chlorure de sodium, NaCl) est dissous dans l'eau, l'eau conduira l'électricité. Les liaisons ioniques sont rompues dans la solution et les éléments individuels se transforment en ions chargés positivement et négativement. Cependant, en raison de la force de la liaison, une fois qu'un composé covalent s'est refroidi en un liquide, les liaisons ne se décomposent pas en ions. En conséquence, une solution ou un état liquide d'un composé lié de manière covalente ne conduit pas l'électricité.