Deși atomii unui element există singuri, aceștia se combină adesea cu alți atomi pentru a forma compuși, a căror cantitate cea mai mică este denumită moleculă. Aceste molecule pot fi formate fie prin legături ionice, metalice, covalente sau hidrogen.
Legătura ionică
Legătura ionică apare atunci când atomii câștigă sau pierd unul sau mai mulți electroni de valență, rezultând ca atomul să aibă o sarcină negativă sau pozitivă. Elemente precum sodiul care au cochilii exterioare aproape goale, vor reacționa de obicei cu atomi precum clorul care au cochilii exterioare aproape pline. Când un atom de sodiu pierde un electron, sarcina acestuia devine +1; când un atom de clor câștigă un electron, sarcina acestuia devine -1. Prin legarea ionică, un atom al fiecărui element se va combina cu celălalt pentru a forma o moleculă, care este mai stabilă, deoarece are acum o sarcină zero. În general, legătura ionică are ca rezultat un transfer complet de electroni de la un atom la altul.
Legătură covalentă
În loc să piardă sau să câștige electroni, unii atomi împart în schimb electroni atunci când formează molecule. Atomii care formează legături prin această metodă, numită legătură covalentă, sunt de obicei nemetale. Prin împărțirea electronilor, moleculele rezultate sunt mai stabile decât au fost componentele lor anterioare, deoarece această legătură permite fiecărui atom să își îndeplinească cerințele electronice; adică electronii sunt atrași de nucleele fiecărui atom. Atomii aceluiași element pot forma legături covalente simple, duble sau triple, în funcție de numărul de electroni de valență pe care îi conțin.
Lipire metalică
Legătura metalică este un al treilea tip de legătură care apare între atomi. După cum sugerează și numele, acest tip de legătură are loc între metale. În legătura metalică, mulți atomi împart electroni de valență; acest lucru se întâmplă deoarece atomii individuali își țin doar electronii în mod vag. Această capacitate a electronilor de a se deplasa liber între numeroși atomi este cea care conferă metalelor calitățile lor distinctive, cum ar fi maleabilitatea și conductivitatea. Această abilitate de a se îndoaie sau de a se forma fără ruperea apare deoarece electronii alunecă pur și simplu unul peste altul în loc să se separe. Capacitatea metalelor de a conduce electricitatea apare, de asemenea, deoarece acești electroni împărțiți trec ușor între atomi.
Legătură de hidrogen
În timp ce legăturile ionice, covalente și metalice sunt principalele tipuri de legături utilizate pentru a forma compuși și pentru a le oferi unicitatea lor calități, legătura cu hidrogen este un tip de legătură foarte specializat care are loc numai între hidrogen și oxigen, azot sau fluor. Deoarece acești atomi sunt mult mai mari decât un atom de hidrogen, electronii vor tinde să rămână mai aproape de atomul mai mare, conferindu-i o sarcină ușor negativă, iar atomul de hidrogen o ușor pozitiv încărca. Această polaritate permite moleculelor de apă să se lipească între ele; această polaritate permite și apei să dizolve mulți alți compuși.
Rezultate de lipire
Unii atomi pot forma mai multe tipuri de legături; de exemplu, metalele precum magneziul pot forma legături ionice sau metalice, în funcție de faptul că celălalt atom este un metal sau nemetal. Rezultatul tuturor lipirii este totuși un compus stabil cu un set unic de proprietăți.