Bild:pinkomelet/iStock/GettyImages
I en vätemolekyl (H₂) är två väteatomer förenade med en klassisk kovalent bindning. Varje väteatom innehåller en enda proton och en enda elektron, och dess yttersta skal kan rymma två elektroner. Eftersom atomerna är identiska kan ingen av dem donera sin ensamma elektron till den andra; istället delar de de två elektronerna, vilket skapar en stabil, icke-jonisk bindning.
Vätgas består av H₂-molekyler där de två väteatomerna delar elektroner i en kovalent bindning. Väte bildar även kovalenta bindningar i vatten (H2O) och i kolväten. I vatten kan de kovalent bundna väten skapa svagare, intermolekylära vätebindningar, vilket ger vattnet dess unika fysikaliska egenskaper.
Väteatomerna i H2O delar vardera ett elektronpar med syreatomen, som har sex valenselektroner och ett skal som kan hålla åtta. Denna delning fullbordar syrets oktett och skapar de O–H-kovalenta bindningarna som definierar vattenmolekylen.
Utöver de kovalenta bindningarna interagerar vattenmolekyler via dipol-dipolvätebindningar. Molekylens polaritet - negativ på syreänden och positiv på väteänden - gör att ett vattens syre attraherar vätet från en angränsande molekyl. Dessa intermolekylära krafter, även om de är svagare än kovalenta bindningar, ger vatten hög ytspänning och en relativt hög kokpunkt för dess molekylvikt.
Carbons yttre skal innehåller fyra valenselektroner och kan hålla åtta. I metan (CH4) delar kol en elektron med vart och ett av fyra väten, fyller dess skal och bildar fyra stabila kovalenta bindningar. Detta enkla arrangemang exemplifierar kolets mångsidighet, eftersom det kan bilda en mängd olika organiska molekyler genom att kombineras med andra kol och heteroatomer.
När kolatomer bildar färre än fyra C–H-bindningar delas de återstående valenselektronerna mellan kolen. Till exempel:
Förlängning av dessa kedjor ger längre kolväten såsom propan (C3Hg), där en linjär sekvens av tre kol är sammanlänkad med enkelbindningar, varvid varje kol också är bundet till lämpligt antal väten. Detta mönster underbygger den stora mångfalden av organisk kemi.
