El principio de exclusión de Pauli establece que dos electrones no pueden ocupar el mismo estado cuántico. Esto significa que los electrones de un átomo deben estar dispuestos en diferentes capas alrededor del núcleo. La capa más externa de electrones se llama capa de valencia y los electrones de esta capa son responsables del enlace químico entre los átomos.
Cuando dos átomos se acercan, sus electrones de valencia interactúan entre sí. Si los electrones se atraen entre sí, formarán un enlace químico. El tipo de enlace químico que se forma depende del número de electrones de valencia de cada átomo.
Hay tres tipos principales de enlaces químicos:enlaces covalentes, enlaces iónicos y enlaces metálicos.
Enlaces covalentes Ocurre cuando dos átomos comparten uno o más pares de electrones. Los electrones se mantienen en una región del espacio entre los dos núcleos, llamada orbital molecular. Los enlaces covalentes son el tipo más fuerte de enlace químico.
Enlaces iónicos Ocurre cuando un átomo transfiere uno o más electrones a otro átomo. Los átomos que ganan electrones quedan cargados negativamente, mientras que los átomos que pierden electrones quedan cargados positivamente. Los iones con cargas opuestas se atraen entre sí. Los enlaces iónicos son más débiles que los enlaces covalentes.
Bonos metálicos Ocurren cuando los electrones de valencia de los átomos metálicos están deslocalizados, lo que significa que no están asociados con ningún átomo en particular. Los electrones deslocalizados forman un "mar" de electrones que fluye por todo el metal. Los enlaces metálicos son más débiles que los enlaces covalentes, pero más fuertes que los enlaces iónicos.
Las interacciones entre los átomos y sus electrones son las que dan a los objetos sus propiedades físicas. La fuerza de los enlaces químicos entre los átomos determina qué tan duro o blando es un objeto, y la disposición de los átomos determina su forma y densidad.