Atombindung / kovalente Bindung

Eine kovalente Bindung zwischen zwei Atomen kommt dadurch zustande, dass sich Valenzelektronen (negative Ladung) bevorzugt zwischen zwei Atomkernen (positive Ladung) aufhalten und von beiden gleichermaßen angezogen werden. Eine Veränderung des Abstands der beiden Atome wäre mit einem Energieaufwand verbunden, da bei einer Verringerung des Abstands die Abstoßungskräfte zwischen den positiv geladenen Kernen steigen würden und bei einer Vergrößerung die Anziehung zwischen den Valenzelektronen und beiden Atomrümpfen überwunden werden müßte. So bleiben beide Atome in einem weitgehend konstanten Abstand.

Die gemeinsamen Bindungselektronen befinden sich im zeitlichen Mittel nur dann genau in der Mitte zwischen beiden Atomen, wenn die positiven Ladungen der Kerne gleich groß sind. Dies trifft für alle Bindungen zu, die aus gleichen Atomen aufgebaut sind (z.B. C-C Bindungen). Anders ist dies bei ungleichen Bindungen, wie z.B. beim Wassermolekül (H$_2$O). Das Sauerstoffatom zieht aufgrund der größeren Protonenzahl - und somit der größeren positiven Ladung - im Kern die gemeinsamen Elektronen der beiden H-O-Bindungen stark an. Die Valenzelektronen halten sich im zeitlichen Mittel näher beim Sauerstoff als beim Wasserstoff auf. Der Sauerstoff hat somit einen Überschuß an negativer Ladung, währen die H-Atome infolge Elektronenmangels positiv geladen sind. Obwohl das Wassermolekül als ganzes elektrisch neutral ist, ist die elektrische Ladung innerhalb des Verbandes ungleichmäßig verteilt, und das Molekül verhält sich als Dipol.