1. Atom tuzilishi

Lyuis va Lengmyurning kovalent bog’lanish haqidagi elektron nazariyasi murakkab bo’lmagan moddalardagi kimyoviy bog’lanishni izohlab berdi; lekin murakkab moddalardagi (ayniqsa kompleks birikmalardagi) kimyoviy bog’lanish tabiatini tushuntira olmadi. Nima sababdan elektron okteti yoki dubletigina barqaror? Nima uchun kovalent bog’lanish elektron juftlar hisobiga hosil bo’ladi, degan savollarga to’liq javob bera olmadi; bundan tashqari, Lyuis-Lengmyur nazariyasi statik nazariya bo’lib, u elektron va yadrolarning harakatdagi holatini hisobga olmagan edi.
Faqat kvant mexanika asosida kimyoviy bog’lanishning izchil nazariyalari yaratildi. Hozirgi vaqtda kvant mexanikada kimyoviy bog’lanishni tushuntirish uchun ikki uslubdan foydalaniladi. Ulardan biri valent bog’lanish (VB) uslubi ikkinchisi – molekulyar orbitallar (MO) uslubidir.
Kovalent bog’lanish energiyasi. O’zaro birikuvchi atomlarning elektron buluti bir-birini qanchalik ko’p qoplasa kimyoviy bog’lanish shunchalik mustahkam bo’lib, bunday bog’lanishni uzish uchun shunchalik ko’p energiya talab qilinadi, boshqacha qilib aytganda
«bog’lanish energiyasi» shunchalik katta bo’ladi.
Molekuladagi ayni bog’lanishni batamom uzib, hosil bo’lgan tarkibiy qismlarni bir-biriga hech ta’sir etmaydigan holatga keltirish uchun zarur bo’lgan energiya miqdori bog’lanish energiyasi deyiladi.
Kimyoviy bog’lanish energiyasining miqdori eV yoki kJ∙mol^–1 bilan ifodalanadi. Bog’lanish energiyasining son qiymati o’zaro birikuvchi atomlarning elektron buluti shakliga, molekuladagi yadrolararo masofaga va boshqa faktorlarga bog’liq. Masalan, N₂ molekulasidagi bog’lanish energiyasi 434,8 kJ∙mol^–1, O₂ molekulasida 498 kJ∙mol^–1. Metanning bir mol miqdorini parchalash uchun 1661,6 kJ kerak. Demak, metandagi har qaysi C−H bog’lanishning o’rtacha energiyasi 1661,6/4=415,4 kJ∙mol^–1 ga teng.
Kovalent bog’lanishning xossalari. Kovalent bog’lanish to’yinuvchanlik, yo’naluvchanlik, karralilik, qutblanuvchanlik kabi xossalarga ega. Vodorod molekulasi H₂ ga yana bitta vodorod atomi H ning kelib qo’shilishi va H₃ molekulasining hosil bo’lishi mumkin emas. Kvant-mexanik hisoblashlar ham bu xulosani tasdiqlaydi. Shuningdek, CH₄ ga yana bitta H kelib qo’shilib, CH₅ ni hosil qila olmaydi. Bu hodisa kovalent bog’lanishning to’yinuvchanligini namoyon qiladi.
Atomlar orasida kovalent bog’lanish hosil bo’lganida bir atomdagi elektron bulut ikkinchi atomdagi elektron bulutni qoplaydi.
Bir atomning elektroni ikkinchi atomning s-elektroni bilan bog’ hosil qilganda hech qanday yo’naluvchan valentlik namoyon bo’lmaydi, chunki, masalan, bir vodorod atomi ikkinchi vodorod atomiga qaysi tomondan yaqinlashmasin, baribir, ular orasida kimyoviy bog’lanish hosil bo’laveradi.
p-elektronlar uchun hamma yo’nalishlar bir hil qiymatga ega emas: kimyoviy bog’lanish p-elektron bulutining ma’lum yo’nalish tomonida hosil bo’ladi. Ikkita р-elektron «gаntellari» o’rtasidagi burchak 90° bo’lishi kerak. Demak, nazariy jihatdan qaraganda N₂O, N₂, H₂O, NH₃, va hokazo birikmalarda valentliklar orasidagi burchak 90º li bo’lishi kerak edi. Haqiqatda esa bu burchaklar 90° dan ortiq. Buning sababi shundaki, masalan, suv molekulasidagi kislorod atomida sp³-gibridlanish hosil bo’ladi.

1. 
   Lyuis fikriga ko’ra kovalent bog’lanish ikki atom orasida elektron juftlar borligi uchun hosil bo’ladi. Lekin, keyinroq ma’lum bo’ldiki, ikkala atom yadrosi ana shu elektron juftga elektrostatik tortilishi tufayligina birbiriga yaqin holatda turadi, natijada kimyoviy bog’lanish kelib chiqadi.
   
2. 
   Atomning yadrosi va elektronlar bilan to’lgan ichki elektron qobiqlari atomning sferik o’zagi bo’lib, ular kimyoviy bog’ hosil bo’lishida ishtirok etmaydi deb qaraladi.
   
3. 
   Atomning valent qobig’ida yarmi (yoki yarimdan ko’p) elektronlar bilan to’lgan orbitallar mavjud bo’lsa, bu atom valent qobig’i to’lguncha shu qobiqqa qo’shimcha elektronlar biriktirib olishi mumkin.
   

Masalan, kislorod atomi O da (1s²2s²2р⁴) р-qobiqcha to’lmaganligi uchun bu atom o’ziga ikkita elektronni biriktirib olib O^2– ga burilishi mumkin.
Oktet qoidasi faqat azot, uglerod, kislorod va ftor uchun istisnosiz qo’llaniladi. Masalan, fosfor va oltingugurt kabi elementlar, ya’ni o’zining tashqi qobig’ida ko’pi bilan 18 ta elektron tuta oladigan atomlar odatda 10 ta va 12 ta elektronli qobiq hosil qila oladi.