publicado em 1939. Este livro e considerado um dos mais importantes trabalhos de quimica jamais publicados. Pode-se ter uma ideia da sua influencia bastando recordar que nos primeiros trinta anos apos a sua primeira edicao, o livro foi citado mais de 16 mil vezes por outros autores, o que faz dele a investigacao mais citada como referencia no meio cientifico. As investigacoes nesta area valeram a Pauling o Nobel de Quimica de 1954, "pelas suas investigacoes sobre a natureza da ligacao quimica e suas aplicacoes na determinacao da estrutura das substancias complexas".Como parte das suas investigacoes sobre a natureza da ligacao quimica, Pauling criou o conceito de hibridizacao das orbitais atomicas. A mecanica quantica utiliza o numero quantico l para determinar o numero maximo de eletrons em cada orbital (denominando as orbitais com as letras s, p, d, f, g e h); Pauling observou que para descrever a ligacao quimica nas moleculas, e preferivel construir funcoes que sao uma mistura destas orbitais. Por exemplo, as orbitais 2s e 2p de um atomo de carbono, podem-se combinar para formar quatro orbitais equivalentes, chamadas orbitais hibridas sp3. Estas orbitais hibridas podem descrever melhor a existencia de compostos como o metano, de geometria tetraedrica. Desta forma, a orbital 2s pode combinar-se com duas orbitais 2p, formando tres orbitais equivalentes, chamados orbitais hibridos sp2, sendo que a terceira orbital 2p nao se hibridiza. Esta estrutura permite descrever os compostos insaturados, como o etileno.Pauling estava tambem interessado em compreender a relacao entre as ligacoes ionicas, em que os eletrons sao transferidos de um atomo para outro, e as ligacoes covalentes, em que ambos os atomos fornecem eletrons. Pauling demonstrou que estes dois tipos de ligacao sao, na realidade, casos extremos, e que a maioria das ligacoes quimicas e na realidade uma combinacao de ligacao ionica com covalente. E nesta tematica onde a nocao de electronegatividade e especialmente util, pois a diferenca entre as electronegatividade dos atomos participantes numa ligacao e a medida mais adequada para prever o grau de ionicidade de uma ligacao.Ainda na area das ligacoes quimicas, o terceiro tema estudado por Pauling incidia na compreensao e descricao da estrutura dos compostos aromaticos; especialmente o benzeno (C6H6), o composto mais simples dentro dos aromaticos.A estrutura do benzeno sempre havia sido motivo de controversia entre os cientistas, pois nao era clara a forma como seis atomos de carbono e seis de hidrogenio poderiam conectar-se, satisfazendo todo o seu potencial de ligacao.[3] Ate essa altura, a melhor descricao sobre a dita estrutura, era a formulada pelo quimico alemao Friedrich Kekule. Kekule descrevia o benzeno como a transicao rapida entre duas estruturas em que havia alternancia de posicao das ligacoes simples e duplas. Pauling propos uma estrutura intermedia, baseada na mecanica quantica, que considera uma sobreposicao das duas estruturas de Kekule. Posteriormente, este fenomeno recebeu o nome de ressonancia (ou mesomeria).De certo modo, a ressonancia e analoga ao fenomeno de hibridizacao das orbitais atomicas, ja que consiste na combinacao de varias estruturas electronicas: nela, as orbitais de diferentes atomos de carbono combinam-se para formar as orbitais moleculares.Estrutura do nucleo