Kovalentna veza nastaje kada dva ili više atoma dijele jedan ili više parova elektrona. Slojevi elektrona koji se vrte oko jezgre atoma stabilni su samo kada najudaljeniji sloj ima određeni broj. Usporedite ovo kemijsko svojstvo s tronožnom stolicom - da bi bila stabilna, mora imati najmanje tri noge. Atomi funkcioniraju na isti način, jer stabilnost ovisi o pravom broju elektrona.
Dvoatomske molekule
Najčešća kovalentna veza prisutna je u dvoatomskim molekulama ili onim koje se sastoje od dva ista atoma. Kisik se prirodno javlja kao O2, a vodik (H2) i klor (Cl2) pojavljuju se u prirodi na isti način.
Pojedinačne elektronske veze
Klor i vodik nastaju dijeljenjem jednog para elektrona. To znači da je u najudaljenijem elektronskom sloju svakog atoma po jedan elektron iz svakog atomskog para i podijeljen između dva atoma. Plin metan, ili CH4, također nastaje kroz jednu elektronsku vezu. Svaki atom vodika dijeli jedan elektron s atomom ugljika. Kao rezultat toga, atom ugljika ima stabilan broj od osam elektrona u svom vanjskom sloju, a svaki atom vodika ima punu kompletu od dva elektrona u svom usamljenom sloju.
Dvostruke elektronske veze
Dvostruka kovalentna veza nastaje kad parovi atoma međusobno dijele dva elektrona. Kao što se može očekivati, ovi su spojevi stabilniji od vodika ili klora jer je veza između atoma dvostruko jača od kovalentnih veza s jednim elektronom. Molekula O2 dijeli 2 elektrona između svakog atoma, stvarajući vrlo stabilnu atomsku strukturu. Kao rezultat toga, prije nego što kisik reagira s drugom kemikalijom ili spojem, kovalentna veza mora biti prekinuta. Jedan od takvih procesa je elektroliza, stvaranje ili razgradnja vode na njezine kemijske elemente, vodik i kisik.
Plinast na sobnoj temperaturi
Čestice nastale kovalentnom vezom plinovite su na sobnoj temperaturi i imaju izuzetno niska tališta. Iako su veze između atoma u pojedinoj molekuli vrlo jake, veze između jedne i druge molekule vrlo su slabe. Budući da je kovalentno vezana molekula vrlo stabilna, molekule nemaju kemijski razlog međusobne interakcije. Kao rezultat, ovi spojevi ostaju u plinovitom stanju na sobnoj temperaturi
Električna provodljivost
Kovalentno vezane molekule razlikuju se od ionskih spojeva na drugi način. Kada se ionski vezan spoj, poput uobičajene kuhinjske soli (natrijev klorid, NaCl) otopi u vodi, voda će provoditi električnu energiju. U otopini se razgrađuju ionske veze i pojedinačni elementi pretvaraju se u pozitivno i negativno nabijene ione. Međutim, zbog čvrstoće veze, nakon što se kovalentni spoj ohladi na tekućinu, veze se ne raspadaju u ione. Kao rezultat, otopina ili tekuće stanje kovalentno vezanog spoja ne provodi električnu energiju.