El enlace que une dos átomos de hidrógeno en una molécula de gas de hidrógeno es un enlace covalente clásico. El enlace es fácil de analizar porque los átomos de hidrógeno solo tienen un protón y un electrón cada uno. Los electrones están en la capa única de electrones del átomo de hidrógeno, que tiene espacio para dos electrones.

Debido a que los átomos de hidrógeno son idénticos, ninguno puede tomar el electrón del otro para completar su capa de electrón y formar un enlace iónico. Como resultado, los dos átomos de hidrógeno comparten los dos electrones en un enlace covalente. Los electrones pasan la mayor parte de su tiempo entre los núcleos de hidrógeno cargados positivamente, atrayéndolos a ambos a la carga negativa de los dos electrones.

TL; DR (demasiado largo; no lo leyó)

Las moléculas de gas de hidrógeno están formadas por dos átomos de hidrógeno en un enlace covalente. Los átomos de hidrógeno también forman enlaces covalentes en otros compuestos, como en el agua con un átomo de oxígeno y en hidrocarburos con átomos de carbono. En el caso del agua, los átomos de hidrógeno unidos covalentemente pueden formar enlaces de hidrógeno intermoleculares adicionales que son más débiles que los enlaces moleculares covalentes. Estos enlaces le dan al agua algunas de sus características físicas.

Enlaces covalentes en el agua

Los átomos de hidrógeno en la molécula de agua H _{2O forman el mismo tipo de enlace covalente que en el gas de hidrógeno, pero con el átomo de oxígeno El átomo de oxígeno tiene seis electrones en su capa exterior de electrones, que tiene espacio para ocho electrones. Para llenar su caparazón, el átomo de oxígeno comparte los dos electrones de los dos átomos de hidrógeno en un enlace covalente.}

Además del enlace covalente, la molécula de agua forma enlaces intermoleculares adicionales con otras moléculas de agua. La molécula de agua es un dipolo polar, lo que significa que un extremo de la molécula, el extremo de oxígeno, está cargado negativamente, y el otro extremo con los dos átomos de hidrógeno tiene una carga positiva. El átomo de oxígeno con carga negativa de una molécula atrae a uno de los átomos de hidrógeno con carga positiva de otra molécula, formando un enlace de hidrógeno dipolo-dipolo. Este enlace es más débil que el enlace molecular covalente, pero mantiene unidas las moléculas de agua. Estas fuerzas intermoleculares dan características específicas del agua, como una alta tensión superficial y un punto de ebullición relativamente alto para el peso de la molécula.

Bonos covalentes de carbono e hidrógeno

El carbono tiene cuatro electrones en su electrón más externo shell, que tiene espacio para ocho electrones. Como resultado, en una configuración, el carbono comparte cuatro electrones con cuatro átomos de hidrógeno para llenar su caparazón en un enlace covalente. El compuesto resultante es CH _{4, metano.}

Mientras que el metano con sus cuatro enlaces covalentes es un compuesto estable, el carbono puede entrar en otras configuraciones de enlace con hidrógeno y otros átomos de carbono. La configuración de cuatro electrones externos permite que el carbono cree moléculas que forman la base de muchos compuestos complejos. Todos estos enlaces son enlaces covalentes, pero permiten una gran flexibilidad en el carbono en su comportamiento de enlace.

Enlaces covalentes en cadenas de carbono

Cuando los átomos de carbono forman enlaces covalentes con menos de cuatro átomos de hidrógeno, unión adicional los electrones quedan en la capa externa del átomo de carbono. Por ejemplo, dos átomos de carbono que forman enlaces covalentes con tres átomos de hidrógeno pueden formar cada uno un enlace covalente entre sí, compartiendo sus únicos electrones de enlace restantes. Ese compuesto es etano, C _{2H 6.}

De manera similar, dos átomos de carbono se pueden unir con dos átomos de hidrógeno cada uno y formar un enlace doble covalente entre sí, compartiendo los cuatro electrones sobrantes entre ellos. . Ese compuesto es etileno, C _{2H 4. En acetileno, C 2H 2, los dos átomos de carbono forman un enlace triple covalente y un enlace simple con cada uno de los dos átomos de hidrógeno. En estos casos, solo participan dos átomos de carbono, pero los dos átomos de carbono pueden mantener fácilmente enlaces únicos entre sí y usar el resto para unirse con átomos de carbono adicionales.}

Propano, C _{3H < sub> 8, tiene una cadena de tres átomos de carbono con enlaces covalentes únicos entre ellos. Los dos átomos de carbono extremos tienen un enlace simple con el átomo de carbono medio y tres enlaces covalentes con tres átomos de hidrógeno cada uno. El átomo de carbono medio tiene enlaces con los otros dos átomos de carbono y dos átomos de hidrógeno. Tal cadena puede ser mucho más larga y es la base de muchos de los complejos compuestos de carbono orgánico que se encuentran en la naturaleza, todos basados ​​en el mismo tipo de enlace covalente que une dos átomos de hidrógeno.}