Tipet_e_lidhjeve_kimike_në_kristale
Lidhja kovalente
Natyrën e kësaj force po e sqarojmë përmes lidhjes në molekulën e hidrogjenit. Supozojmë se dy atome të H, A dhe B gjendën në disatancë shumë të madhe njëri nga tjetri. Pasi qe densitetet e reve elektronike të cilat paraqesin gjendjet elektronike në atome shumë shpejtë bien me rritjen e distancës nga bërthamat, atëherë po thuaj se fare nuk do të ketë besueshmëri të kalimit të elektronit të atomit A në fushën e bërthamës së atomit B dhe anasjelltas. Andaj atomet A dhe B mund të trajtohen si të izoluara, kurse energjia e tyre të llogaritet si shumë e energjive të dy atomeve 2E0, ku E0 është energjia e atomit H. Duke u afruar do të rritet edhe bësueshmëria e kalimit të elektronit nga njëri atom në tjetrin. Kështu që, për R≈2Å do të kemi mbulim të reve elektronike në hapsirën mes dy atomeve, kurse bësueshmëria e kalimit do të jetë shumë e madhe, diku rreth 1014 kalime në sekondë. Nëse akoma zvoglohet distanca mes atomeve, shkalla e mbulimit të reve elektronike do të rritet dhe njëkohësisht do të rritet edhe besueshmëria e kalimit të elektronit nga atome amë tek ai i “huaji” osë fqinjë. Pra në fakt për distancë të caktuar, shkalla e mbulimit dhe besueshmëria e kalimit do të jenë aq të mëdha sa që më nuk do të ketë kuptim të flitet për përkatësin “amtare” të elektroneve por do kemi të ashtuquajturin fenomen të kolektivizmit. thumb|center|Shembull i lidhjes kovalente tek Hidrogjeni Gjatë këtij fenomeni do vije deri tek rishpërndarja e densitetit të elektroneve si dhe ndryshimi i energjisë në krahasim me energjinë 2E0. Densiteti i shpërndarjeve elektronike në rastin e atomeve të izoluara është simetrik ndaj bërthamës. Çdo herë mes atomeve do kemi rritje të densitetit të shpërndarjes së elektroneve gjë që ka si pasoj edhe rritjen e besueshmërisë së kalimit të elektroneve prej njërit atom tek tjetri. Rritja e dendësitetit të shpërndarjes së elektroneve në zonën në mes të bërthamave të atomeve, ka si pasoj zvogëlimin e energjisë së sistemit në krahasim me shumën e energjive të atomeve të izoluara dhe si rezultat do të kemi paraqitjen e forcës tërheqëse mes atomeve. Shprehur figurativisht, reja elektronike mes atomeve e cila krijohet si rezultat i kolektivizimit të dy elektroneve tenton që të i afroj bërthamat e atomeve sa më afër që është e mundur. Pra, ky është përshkrimi kualitativ i lidhjes kovalente, tek e cila në parim gjatë procesit të kolektivizimit ndodhë efekti i shkëmbimit të elektroneve mes atomeve (thjeshtë nuk ka kuptim më të flitet për atë se cili electron i takon cilit atom). Efekti i shkëmbimit është efekt i pastër kuantik dhe si i tillë mund të sqarohet vetëm në bazë të ligjeve kuantike. Karakteristikat e lidhjes kovalente janë: vetia e ngopjes si dhe vetia e orientimit. Vetia e ngopjes nënkupton se secili atom mund të formoj lidhje kovalente vetëm me numër të caktuar të fqinjëve të vetë- ose edhe më saktë vetëm nga dy elektrone me spine antiparalele marrin pjesë në krijimin e lidhjes kovalente. Nëse lidhjes kovalente i shtohet edhe një elektron, atëherë do të kemi një gjendje me spine paralele ose antisimetrike dhe si rezultat paraqitet forca dëbuese e cila qon në destabilizimin e lidhjes. Varësisht nga numri i elektroneve valente që ka atomi, aim und të krijoj një ose më tepër lidhje kovalente. P.sh. Atomi i hidrogjenit ka vetëm një elektron valent, kjo nënkupton se ai vetëm me një atom tjetër të hidrogjenit mund të krijoj lidhje kovalente- molekula e përbër nga dy atome të hidrogjenit, kurse atomi i germaniumit që ka katër elektrone valente mund të krijoj katër lidhje kovalente me katër atome tjera të germaniumit. Sa i përket vetis së orientimit, në bazë të mekanikës valore dhe hulumtimeve eksperimentale është vërtetuar se, lidhjet kovalente formohen në drejtim te të cilave shtrihet pjesa dominuese e resë elektronike të elektroneve valente të atomeve me ç’rast do të kemi edhe stabilitet të lidhjes. Pikërisht duke u bazuar në këtë fakt, mund të sqarohet se pse C, Si, Ge kanë strukturë diamanti, edhe pse struktura e tillë ka hapsirë boshe mjaftë të madhe- diku 34% të hapsirës është e “mbushur” me atome kurse tjetra është boshe. Parimisht ekzistojnë kristalet tek të cilat me siguri të plotë mund të thuhet se është e pranishme lidhja kovalente ose ajo jonike. Por ekzistojnë edhe raste tek të cilat duhet vlerësuar me kujdes se deri në ç’masë një lidhje është kovalente ose jonike. Në përgjithësi mund të thuhet se, atomet te të cilat pothuajse kanë të mbushur shtresen e fundit me elektrone, ato kanë tendencë të krijimit të lidhjeve jonike, ndërsa atomet e grupit të II, III dhe IV kanë tendencë të krijimit të lidhjeve kovalente.