Nesse módulo vamos analisar como as substâncias são formadas. Enfatizaremos as diferenças entre os compostos iônicos e os covalentes. É importante que o aluno esteja familiarizado com os conceitos de potencial de ionização e afinidade eletrônica.

Ligações iônicas

Na natureza os átomos se encontram na maioria das vezes na forma de compostos ou seja ligados a átomos diferentes. Os elementos de baixo potencial de ionização e alta afinidade eletrônica tendem e estabelecer entre si uma transferência de elétrons, havendo formação de íons ou compostos iônicos.

Vejamos um exemplo: um átomo de sódio é tão diferente de um átomo de cloro de cloro que não é possível para os átomos no cloreto de sódio compartilharem seus elétrons de modo equivalente. O átomo de Na tem um potencial de ionização relativamente baixo, 498 kJ/mol e uma baixa afinidade eletrônica, 117 kJ/mol. Dessa forma o Na formará um íon Na⁺ na presença de um átomo com alta afinidade eletrônica. O átomo de cloro tem afinidade eletrônica alta, 356 kJ/mol e um potencial de ionização elevado, 1255 kJ/mol. Ao invés de perder um elétron, o átomo de cloro tem uma forte tendência a ganhar um. O resultado é a formação de um composto iônico Na⁺Cl^-.

Ao invés da aproximação mais comumente empregada usando a teoria do octeto, usaremos os valores de potencial de ionização para deduzir a carga dos cátions metálicos.

Uma observação dos primeiros potenciais de ionização de alguns elementos nos mostra que este aumenta a cada elétron retirado e aumenta muito (dá um salto) quando há mudança de camada:
 

 Dessa forma, o sódio tem carga +1, o magnésio +2 e o alumínio +3. Generalizando: os elementos com baixos Potencial de Ionização são os metais e os elementos com altas Afinidades Eletrônicas são os não metais e o hidrogênio. Assim podemos resumir que entre esses elementos a ligação será iônica:
 

 Exemplos:

1 - vejamos a fórmula do composto formado entre Al e Cl:

₁₃Al 283 ---® ₁₃Al³⁺ 28

₁₇Cl 287 ---® ₁₇Cl^- 288 ---® AlCl₃

2 - vejamos a fórmula do composto formado entre Al e S:

₁₃Al 283 ---® ₁₃Al³⁺ 28

₁₆S 286 ---® ₁₆S^2- 288 ---® Al₂S₃

Ligação covalente

Quando dois átomos tendem a receber elétrons então eles compartilham pares de elétrons formando moléculas que nesse caso há carga na espécie formada. Quando um átomo já está completo ainda assim pode fornecer um par de elétrons para ser compartilhado neste caso a ligação é camada de ligação covalente dativa. Generalizando isso acontece entre não-metais e hidrogênio.

Tomando como exemplo o caso da molécula de HCl, o compartilhamento de par de elétrons não é igual pois o cloro é mais eletronegativo do que o hidrogênio e atrai o mesmo com mais força do eu o hidrogênio, ficando com uma carga parcial negativa enquanto que o hidrogênio fica com uma carga parcial positiva dando origem a uma ligação covalente polar. Quanto maior é a diferença de eletronegatividade entre os elementos que se ligam maior é a polaridade da ligação no extremo temos a ligação iônica onde ao invés de termos cargas parciais. temos átomos carregados: os íons.

Moléculas que apresentam dois pólos (um positivo e outro negativo) são chamadas de moléculas polares. Se uma molécula apresenta ligações polares, podemos determinar a polaridade da mesma a partir de sua geometria.