Khi xem xét các hợp chất phi ion như H2, Cl2, CH4 ... Lewis - nhà hóa học người Mỹ cho rằng liên kết giữa hai nguyên tử được hình thành là do các cặp electron góp chung tạo lên, liên kết này được gọi là liên kết cộng hoá trị hay liên kết nguyên tử.
Ví dụ: Cl. + .Cl Cl : Cl H. + .Cl H : Cl
Cặp electron dùng chung được gọi là cặp electron liên kết, mỗi cặp được tính là một liên kết (có thể thay bằng một dấu gạch nối). Số liên kết hình thành giữa hai nguyên tử được gọi là bậc liên kết.
Số liên kết hình thành giữa một nguyên tử của nguyên tố này với các nguyên tử khác trong phân tử được gọi là hóa trị của ngun tố đó.
Ví dụ: Phân tử CH4 thì C có hóa trị 4 cịn H có hóa trị 1
Trong các phân tử, ta thấy có các cặp electron không tham gia hình thành liên kết. Các cặp electron này được gọi là cặp electron không liên kết hay cặp electron không phân chia hoặc cặp electron tự do.
Có hai cách biểu diễn sự hình thành liên kết trong phân tử là biểu diễn bằng công thức electron (CTE) hoặc công thức cấu tạo (CTCT), các cách này được gọi là sự biểu diễn theo sơ đồ Lewis.
Có trường hợp khi hình thành liên kết cộng hố trị cặp electron dùng chung lại do một nguyên tử đóng góp (ngun tử cho) cịn nguyên tử kia nhận cả 2 electron (ngun tử nhận) khi đó liên kết hình thành được gọi là liên kết cho nhận.
Ví dụ: NH3 + H+ [H3NH]+ O
Phân tử HNO3 N
O O - H
ở đây N là nguyên tử cho còn H+ và O là các nguyên tử nhận. Liên kết cho nhận được biểu diễn bằng một mũi tên có chiều từ nguyên tử cho đến nguyên tử nhận.
Tổng quát A + B = A B
Trong liên kết cộng hóa trị, nếu cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử tham gia liên kết khơng lệch về phía ngun tử nào (có cùng độ âm điện) như trong phân tử Cl2 thì đó là liên kết cộng hố trị không cực. Nếu cặp electron dùng chung có một phần nào đó lệch về một trong hai nguyên tử tham gia liên kết thì liên kết cộng hóa trị đó gọi là liên kết cộng hố trị có cực. Ví dụ như trong phân tử HCl thì cặp electron dùng chung lệch về phía ngun tử Cl vì ngun tử này có độ âm điện lớn hơn so với nguyên tử H.
29