Bindningen förenar två väteatomer i en vätgasmolekyl är en klassisk kovalent bindning. Bindningen är lätt att analysera eftersom väteatomerna endast har en proton och en elektron vardera. Elektronerna befinner sig i väteatomens enda elektronskal, som har plats för två elektroner.

Eftersom väteatomerna är identiska, kan inte heller elektronen från den andra för att slutföra sitt elektronskal och bilda en jonbindning. Som ett resultat delar de två väteatomerna de två elektronerna i en kovalent bindning. Elektronerna tillbringar större delen av sin tid mellan de positivt laddade vätekärnorna, vilket lockar dem båda till den negativa laddningen av de två elektronerna.

TL; DR (för länge, läste inte)

Molekyler av vätegas består av två väteatomer i en kovalent bindning. Väteatomer bildar även kovalenta bindningar i andra föreningar, såsom i vatten med en syreatom och i kolväten med kolatomer. I fallet med vatten kan de kovalent bundna väteatomer bilda ytterligare intermolekylära vätebindningar som är svagare än de kovalenta molekylära bindningarna. Dessa bindningar ger vatten några av dess fysikaliska egenskaper.

Kovalenta bindningar i vatten

Väteatomerna i H _{2O-vattenmolekylen bildar samma typ av kovalent bindning som i vätgas, men med syreatomen. Syreatomen har sex elektroner i sitt yttersta elektronskal, som har plats för åtta elektroner. För att fylla sitt skal delar syreatomen de två elektronerna i de två väteatomerna i en kovalent bindning.}

Förutom den kovalenta bindningen bildar vattenmolekylen ytterligare intermolekylära bindningar med andra vattenmolekyler. Vattenmolekylen är en polär dipol, vilket innebär att en ände av molekylen, syreänden, laddas negativt och den andra änden med de två väteatomerna har en positiv laddning. Den negativt laddade syreatomen i en molekyl lockar en av de positivt laddade väteatomerna i en annan molekyl, vilket bildar en dipol-dipolvätebindning. Denna bindning är svagare än den kovalenta molekylbindningen, men den håller vattenmolekylerna ihop. Dessa intermolekylära krafter ger vattenspecifika egenskaper som hög ytspänning och en relativt hög kokpunkt för molekylens vikt.

Koldioxid- och vätekovalenta bindningar

Kol har fyra elektroner i sin yttersta elektron skal, som har plats för åtta elektroner. Som ett resultat, i en konfiguration delar kol fyra elektroner med fyra väteatomer för att fylla sitt skal i en kovalent bindning. Den resulterande föreningen är CH _{4, metan.}

Medan metan med sina fyra kovalenta bindningar är en stabil förening, kan kol ingå i andra bindningskonfigurationer med väte och andra kolatomer. De fyra yttre elektronkonfigurationerna tillåter kol att skapa molekyler som utgör grunden för många komplexa föreningar. Alla sådana bindningar är kovalenta bindningar, men de tillåter kol stor flexibilitet i sitt bindningsbeteende.

Kovalenta bindningar i kolkedjor

När kolatomer bildar kovalenta bindningar med färre än fyra väteatomer, extra bindning elektroner lämnas i kolatomens yttre skal. Till exempel kan två kolatomer som bildar kovalenta bindningar med tre väteatomer var och en bilda en kovalent bindning med varandra och dela sina enda kvarstående bindningselektroner. Denna förening är etan, C _{2H 6.}

På samma sätt kan två kolatomer binda med två väteatomer var och en bilda en dubbel kovalent bindning med varandra, dela deras fyra kvarvarande elektroner mellan dem . Den föreningen är etylen, C _{2H 4. I acetylen, C 2H 2 bildar de två kolatomerna en trippel kovalent bindning och ett enkelbindning med var och en av de två väteatomerna. I dessa fall är det bara två kolatomer som är involverade, men de två kolatomerna kan enkelt bibehålla endast enbindningar med varandra och använda resten att binda med ytterligare kolatomer.}

Propan, C _{3H < sub> 8, har en kedja av tre kolatomer med enskilda kovalenta bindningar mellan dem. De två ändkolatomer har ett enkelbindning med den centrala kolatomen och tre kovalenta bindningar med tre väteatomer vardera. Den mellersta kolatomen har bindningar med de andra två kolatomerna och två väteatomer. En sådan kedja kan vara mycket längre och ligger till grund för många av de komplexa organiska kolföreningarna som finns i naturen, alla baserade på samma typ av kovalent bindning som förenar två väteatomer.}