Jabarkan Gilbert N. Lewis dari Sejarah kimia

Ahli kimia fisik Amerika Gilbert N. Lewis meletakkan dasar teori ikatan valensi; dia berperan penting dalam mengembangkan teori ikatan berdasarkan jumlah elektron di kelopak "valensi" terluar suatu atom. Pada tahun 1902, ketika Lewis mencoba menjelaskan valensi kepada murid-muridnya, ia menggambarkan atom-atom yang dibangun dari rangkaian kubus konsentris dengan elektron di setiap sudutnya. "Atom kubik" ini menjelaskan delapan golongan dalam tabel periodik dan merepresentasikan gagasannya bahwa ikatan kimia dibentuk oleh transferensi elektron untuk memberi masing-masing atom satu set lengkap delapan elektron terluar (sebuah "oktet").

Teori ikatan kimia Lewis terus berkembang dan, pada tahun 1916, dia menerbitkan artikel seminalnya "The Atom of the Molecule", yang menyarankan agar ikatan kimia adalah sepasang elektron yang dimiliki bersama oleh dua atom. Model Lewis menyamakan ikatan kimia klasik dengan berbagi pasangan elektron di antara dua atom yang berikatan. Lewis memperkenalkan "diagram titik elektron" dalam makalah ini untuk melambangkan struktur elektronik atom dan molekul. Struktur ini sekarang dikenal sebagai struktur Lewis, dan dibahas di hampir setiap buku pengantar kimia.

Tak lama setelah menerbitkan makalahnya pada tahun 1916, Lewis terlibat dalam penelitian militer. Dia tidak kembali ke subjek ikatan kimia sampai tahun 1923, saat dia dengan suka rela meringkas modelnya dalam sebuah monograf pendek berjudul Valence and the Structure of Atoms and Molecules. Perhatiannya kembali pada masalah ini sebagian besar terinspirasi oleh aktivitas kimiawan Amerika dan peneliti General Electric Irving Langmuir, yang antara 1919 dan 1921 mempopulerkan dan menjelaskan model Lewis. Langmuir kemudian memperkenalkan istilah ikatan kovalen. Pada tahun 1921, Otto Stern dan Walther Gerlach menetapkan konsep spin mekanis kuantum dalam partikel subatomik.

Untuk kasus yang tidak melibatkan kepemilikan bersama, Lewis pada tahun 1923 mengembangkan teori pasangan elektron asam dan basa: Lewis mendefinisikan ulang asam sebagai atom atau molekul apapun dengan oktet yang tidak lengkap sehingga mampu menerima elektron dari atom lain; basa, tentu saja, donor elektron. Teorinya dikenal sebagai konsep asam dan basa Lewis. Pada tahun 1923, G. N. Lewis dan Merle Randall menerbitkan Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances, risalah modern pertama tentang termodinamika kimia.

Tahun 1920-an adalah saksi cepatnya adopsi dan aplikasi ikatan pasangan elektron model Lewis di bidang kimia organik dan kimia koordinasi. Dalam kimia organik, hal ini terutama disebabkan oleh upaya kimiawan Inggris Arthur Lapworth, Robert Robinson, Thomas Lowry, dan Christopher Ingold; sementara dalam kimia koordinasi, model ikatan Lewis dipromosikan melalui upaya kimiawan Amerika Maurice Huggins dan kimiawan Inggris Nevil Sidgwick.