La chimica dei legami è fondamentale per comprendere come gli atomi si uniscono per formare molecole stabili.
L'energia potenziale e legami chimici sono concetti interconnessi che spiegano come gli atomi raggiungono stati di minima energia attraverso la formazione di legami. Quando due atomi si avvicinano, le loro nuvole elettroniche interagiscono creando una forza di attrazione che porta alla formazione del legame chimico. Questo processo è guidato dalla tendenza degli atomi a raggiungere la configurazione elettronica più stabile, seguendo la regola dell'ottetto gas nobili. Secondo questa regola, gli atomi tendono ad acquisire o cedere elettroni per ottenere otto elettroni nel loro guscio più esterno, simile alla configurazione stabile dei gas nobili.
Il legame covalente simbologia di Lewis è un modo efficace per rappresentare visivamente come gli elettroni vengono condivisi tra gli atomi. In questa rappresentazione, gli elettroni di valenza sono mostrati come punti attorno al simbolo dell'elemento, e le coppie di elettroni condivisi sono indicate con lineette tra gli atomi. Questa notazione aiuta a comprendere come gli atomi raggiungono l'ottetto attraverso la condivisione di elettroni. Per esempio, quando due atomi di idrogeno formano una molecola H₂, ciascun atomo contribuisce con un elettrone alla formazione del legame covalente, permettendo a entrambi di raggiungere una configurazione elettronica più stabile. La forza del legame covalente dipende dal numero di elettroni condivisi: può essere singolo (una coppia di elettroni), doppio (due coppie) o triplo (tre coppie), con la forza del legame che aumenta all'aumentare del numero di elettroni condivisi.