1. De basis

* de structuur van de waterstof: Waterstof heeft één proton en één elektron. De elektronenconfiguratie is 1S¹, wat betekent dat het één elektron heeft in zijn eerste elektronenschil.

* Covalente binding: Covalente bindingen vormen zich wanneer twee atomen elektronen delen om een ​​stabielere elektronenconfiguratie te bereiken. Met dit delen kan elk atoom zijn buitenste elektronenschaal effectief vullen.

2. Overlappende elektronenschalen

* Attractie: Wanneer twee waterstofatomen elkaar naderen, trekken hun positief geladen kernen de negatief geladen elektronen van het andere atoom aan.

* shell overlapping: Naarmate de atomen dichterbij komen, beginnen hun 1S -elektronenschalen elkaar te overlappen. Dit betekent dat de elektronen van elk atoom zich nu binnen de invloedssfeer van beide kernen bevinden.

* Elektronen delen: Door de overlapping van de elektronenschillen kunnen de twee elektronen (één van elk waterstofatoom) gelokaliseerd worden in het gebied tussen de twee kernen. Dit gedeeld paar elektronen wordt nu aangetrokken tot beide kernen en houdt de atomen bij elkaar.

3. Het resultaat:een covalente binding

* stabiliteit: De gedeelde elektronen vullen effectief de buitenste elektronenschalen van beide waterstofatomen en bereiken een stabiele, edelgasachtige configuratie.

* Lagere energie: Het delen van elektronen vermindert de totale energie van het systeem, waardoor de binding stabiel is.

* Het H2 -molecuul: De twee waterstofatomen bestaan ​​nu als een enkel molecuul, H2.

Visualiseren het:

Stel je twee ballonnen voor, die elk een waterstofatoom vertegenwoordigen. De ballonnen hebben een enkele string aan elk bevestigd, die het elektron vertegenwoordigen. Wanneer de ballonnen in de buurt worden gebracht, overlappen de snaren (elektronen) en raken verstrikt. De verwarde snaren vertegenwoordigen de gedeelde elektronen en houden de twee ballonnen (waterstofatomen) bij elkaar.

Belangrijke opmerking: Deze beschrijving vereenvoudigt het concept. Het werkelijke elektronengedrag wordt bepaald door de kwantummechanica, die de elektronen beschrijft als waarschijnlijkheidsolken in plaats van verschillende punten. Het basisidee van gedeelde elektronen en een stabiele configuratie blijft echter hetzelfde.