공유 결합의 표시

루이스 전자점식 | 루이스는 화학 결합을 나타내기 위하여 원자들의 원자가 전자를 점으로 표시하여 나타내는 방법을 이용하였는데, 이것을 루이스 전자점식이라고 한다.
루이스 전자점식 표시 방법 : 루이스 전자점식을 쓸 때는 원소 기호 주위에 원자가 전자를 점으로 나타내는데, 5번째 전자부터는 쌍을 이루어 나타낸다. 쌍을 이룬 것을 전자쌍이라 하고,  쌍을 이루지 않고 1개씩 있는 전자를 홀원자라고 한다. 이때 점 1개는 한 오비탈에 들어 있는 전자 1개를 의미하며, 1쌍의 점은 같은 오비탈 안의 짝 지은 전자를 의미한다.

구조식 : 보통 공유 결합을 편리하게 나타내기 위해서 공유 전자쌍만을 선(-)으로 나타내기도 하는데, 이것을 구조식이라고 한다.

공유 전자쌍과 비공유 전자쌍 | 일반적으로 각 원자가 가진 원자가 전자 중에서 쌍을 이루지 않은 전자인 홀전자가 공유 결합을 형성하므로 이 홀원자의 수를 공유 원자가라고 한다. 산소의 경우 전자 배치는 다음과 같다.

이때 홀원자가 2개이므로 공유 원자가가 2이다. 따라서 산소 원자는 수소 원자 2개와 공유 결합을 형성하여 H₂O 분자를 형성한다. 이때 양쪽 전자가 서로 공유한 전자쌍을 공유 전자쌍이라 하고, 결합에 참여하지 않아 공유되지 않은 전자쌍을 비공유 전자쌍 또는 고립 전자쌍이라고 한다.

전형 원소의 경우 공유 원자가는 14족 원소까지는 원자가 전자 수와 같으며, 15족 원소부터는 (8-원자가 전자 수)와 같다. 예를 들면 B는 원자가 전자 수가 3개이므로 공유 원자가도 3이며, F은 원자가 전자 수가 7개이므로 공유 원자가는 8-7=1개이다.

단일 결합과 다중 결합 |

단일 결합 : 할로젠의 경우 원자가 전자 수가 7개이므로 최외각 전자껍질에 8개의 전자 배치를 하기 위해서는 1개의 전자가 필요하다. 따라서 할로젠 분자를 형성하기 위해서는 전자 1개씩을 주고받아 1개의 전자쌍을 공유하는 결합을 하게 된다. 이와 같이 전자쌍 1개를 공유하는 결합을 단일 결합이라고 한다.

이중 결합 : 산소는 원자가 전자 수가 6개이므로 최외각 전자껍질에 8개의 전자 배치를 하기 위해서는 2개의 전자가 필요하다. 따라서 산소 원자 2개가 결합하여 산소 분자를 형성하기 위해서는 2개의 전자쌍을 공유해야 한다. 이와 같이 전자쌍 2개를 공유하는 결합을 이중 결합이라고 한다.

삼중 결합 : 질소는 원자가 전자 수가 5개이므로 최외각 전자껍질에 8개의 전자 배치를 하기 위해서는 3개의 전자가 필요하다. 따라서 질소 원자 2개가 결합하여 질소 분자를 형성하기 위해서는 3개의 전자쌍을 공유해야 한다. 이와 같이 전자쌍 3개를 공유하는 결합을 삼중 결합이라고 한다.