Виды связей. 
Кратность связи

В молекуле водорода перекрывание атомных S-электронных облаков происходит вблизи прямой, соединяющей ядра взаимодействующих атомов. Образованная подобным образом ковалентная связь называется b сигма-связь. В образовании b-связи могут принимать участие и р — электронные облака, ориентированные вдоль оси связи. Так, в молекуле НР (рис. 32) ковалентная b-связь возникает вследствие перекрывания 1S-электронного облака атома водорода и 2p-электронного облака атома фтора. Химическая связь в молекуле F₂ — тоже b — связь; она образована 2р-электронными облаками двух атомов фтора. При взаимодействии р-электронных облаков, ориентированных перпендикулярно оси связи, образуется не одна, а две области перекрывания, расположенные по обе стороны от этой оси. Такая ковалентная связь называется л — связью (пи-связь). Рассмотрим образование молекулы азота N₂. Каждый атом азота обладает тремя неспаренными 2р-электронами, электронные облака которых ориентированы в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Насыщенность, направленность и длина связи

Атомы обладают разнообразными возможностями для образования ковалентных связей. Последние могут создаваться и за счет неспаренных электронов невозбужденного атома, и за счет неспаренных электронов, появляющихся в результате возбуждения атома («распаривания» электронных пар), и, наконец, по донорно — акцептор ному способу. Тем не менее, общее число ковалентных связей, которые способен образовать данный атом, ограничено. Оно определяется общим числом валентных орбиталей. Атомы элементов третьего и последующих периодов могут использовать для образования ковалентных связей не только Sи р-, по также и d-орбитали. Известны соединения dэлементов, в которых в образовании ковалентных связей участвуют Sи р-орбитали внешнего электронного слоя и все пять dорбиталей предшествующего слоя; в подобных случаях ковалентность соответствующего элемента достигает девяти. Способность атомов участвовать в образовании ограниченного числа ковалентных связей получила название насыщаемости ковалептной связи. Свойства молекулы, ее способность вступать в химическое взаимодействие с другими молекулами (реакционная способность) зависят не только от прочности химических связей в молекуле. Образование ковалентной связи является результатом перекрывания валентных электронных облаков взаимодействующих атомов. Но такое перекрывание возможно только при определенной взаимной ориентации электронных облаков; при этом область перекрывания располагается в определенном направлении по отношению к взаимодействующим атомам. Иначе говоря, ковалентная связь обладает направленностью. Под длиной связи понимается равновесное расстояние между ядрами двух связанных атомов. Эта величина определяется методом дифракции электронов или рентгеновских лучей и находится обычно в интервале 1−2 А (1 ангстрем = 10'⁸ см). Энергия связи — это количество энергии, необходимое для ее разрыва.