ligação covalente

A diversidade de substâncias existentes indica que os átomos da grande maioria dos elementos químicos preferem ligar-se entre si a existirem isolados.
Ao ligarem-se entre si podem formar agregados cristalinos de grandes dimensões e com elevado número de átomos, como é o caso dos metais, dos sólidos covalentes ou dos cristais iónicos. Muitos deles ligam-se formando moléculas, desde as mais simples como as de hidrogénio (H₂) e as de oxigénio (O₂), às macromoléculas biológicas de estrutura complexa e constituídas por elevado número de átomos.
Uma ligação covalente consiste na união de átomos por partilha de pares de eletrões.
Cada átomo adquire a configuração de gás nobre mais próximo, partilhando os seus eletrões de valência com os dos outros átomos da molécula.
Este tipo de ligação é, por um lado, característico de compostos gasosos ou líquidos facilmente evaporáveis e, por outro lado, de macromoléculas e compostos do tipo diamante.
Por exemplo, no caso da molécula de hidrogénio (H₂) cada átomo contribui com um eletrão para a ligação. Consequentemente, cada átomo de hidrogénio atrai simultaneamente dois eletrões (um dele próprio e o segundo do outro átomo) ficando assim cada um com a configuração eletrónica do gás inerte mais próximo, neste caso, o hélio.
Quando são compartilhados apenas dois eletrões, isto é um par, a ligação covalente é designada por ligação covalente simples.
Tal como na molécula de hidrogénio, também nas moléculas de flúor, cloro, bromo e iodo os átomos se encontram ligados por ligações covalentes simples.
No caso da molécula de oxigénio, cada átomo possui seis eletrões de valência e vai compartilhar dois eletrões com o outro átomo de oxigénio. Deste modo, a ligação química na molécula de oxigénio ocorre quando se dá a partilha de dois pares de eletrões. Cada átomo ficará com oito eletrões no último nível de energia (seis do próprio átomo e dois compartilhados pelos dois átomos). Assim, os átomos de oxigénio tornam-se estáveis pois adquiriram uma configuração eletrónica igual à do gás inerte mais próximo.
Uma ligação química em que são compartilhados quatro eletrões, isto é dois pares, é designada por ligação covalente dupla.
A ligação química na molécula de azoto dá-se quando ocorre a partilha de três pares de eletrões entre os dois átomos de azoto. Cada átomo fica com oito eletrões no último nível de energia (cinco do próprio átomo e três compartilhados pelos dois átomos). Desta forma, o azoto adquire uma configuração eletrónica muito estável.
Uma ligação química como a deste caso, que consiste na partilha de três pares de eletrões, designa-se por ligação covalente tripla.
As ligações covalentes duplas e triplas também são denominadas por ligações múltiplas.