Ковалентная связь, в зависимости от того, как возникает общая электронная пара, может образовываться по <span>обменному </span>или донорно-акцепторному механизму.
Обменный механизмобразования ковалентной связи реализуется в тех случаях, когда в образовании общей электронной пары от каждого атома участвуют и атомная орбиталь, и неспаренный электрон, находящийся на этой орбитали.
Например, в молекуле водорода. Взаимодействующие атомы водорода, содержащие на атомных s-орбиталях одиночные электроны с противоположными спинами, образуют общую электронную пару, движение которой в молекуле Н2осуществляется в границах σ-молекулярной орбитали, возникающей при слиянии двух s-атомных орбиталей:
В молекуле аммиака атом азота, имея на четырёх атомных орбиталях внешнего энергетического уровня три одиночных электрона и одну электронную пару, образует с s-электронами трёх атомов водорода три общие электронные пары. Эти электронные пары в молекуле NH3 находятся на трёх σ-молекулярных орбиталях, каждая из которых возникает при слиянии атомной орбитали атома азота с s-орбиталью атомоf водорода:
Таким образом, в молекуле аммиака атом азота образует три σ- связи с атомами водорода и имеет неподелённую электронную пару.
Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи реализуется в тех случаях, когда один нейтральный атом или ион (донор) имеет на атомной орбитали внешнего энергетического уровня электронную пару, а другой ион или нейтральный атом (акцептор) — свободную (вакантную) орбиталь. При слиянии атомных орбиталей возникает молекулярная орбиталь, на которой находится общая электронная пара, ранее принадлежавшая атому-донору:
По донорно-акцепторному механизму происходит, например, образование ковалентной связи между молекулой аммиака и ионом водорода с возникновением иона аммония [NH4]+. В молекуле аммиака у атома азота во внешнем слое имеется свободная электронная пара, что позволяет этой молекуле выступать в роли донора. У иона водорода (акцептора)имеется свободная s-орбиталь. За счёт слияния атомных орбиталей атома азота и иона водорода возникает σ-молекулярная орбиталь, а свободная пара электронов атома азота становится общей для соединяющихся атомов
