共有結合
1927年、原子価結合理論が定式化された。原子価結合理論は、それぞれの原子軌道中の2つの価電子が2つの核を結び付けるように機能し、系のエネルギーを低下させる時に共有結合が形成される、と主張する。この理論を基に、化学者ライナス・ポーリングは1931年に化学の歴史上最も重要な論文の一つであると見なされている『On the Nature of the Chemical Bond』を発表した。ルイスの研究、ハイトラーとロンドンの原子価結合理論、自身の以前の研究を詳述したこの論文において、ポーリングは共有電子結合について6つの規則を提示した。そのうち最初の3つは既に一般的に知られていたものである。
1. 電子対結合は、2つ原子のそれぞれの上の不対電子の相互作用によって形成される。
2. 電子のスピンは逆向きでなければならない。
3. 対を作ると、2つの電子はさらなる結合に関与できない。
ポーリングの後半の3つの規則は新しいものであった。
4. 結合についての電子交換項はそれぞれの原子からの1つの波動関数のみを含む。