有機化學/有機化學基礎概念/鍵合
淺藍色 = Na+
深綠色 = Cl-
離子鍵是指帶正電和負電的離子透過靜電作用相互吸引。這些鍵比共價鍵弱一些，但比範德華鍵或氫鍵強。
在離子鍵中，負離子的電負性比正離子的電負性強得多，以至於兩個離子不共享電子。相反，電負性更強的離子完全擁有電子。
也許離子鍵合物質最常見的例子是 NaCl，即食鹽。在這裡，鈉 (Na) 原子將一個電子交給電負性更強的氯 (Cl) 原子，這兩個原子就變成了離子，Na+ 和 Cl-。兩個帶相反電荷的離子之間的靜電鍵合力擴充套件到區域性區域之外，吸引其他離子形成巨大的晶體結構。因此，大多數離子鍵合材料在室溫下是固體。
氯化鈉形成具有立方對稱性的晶體。在這些晶體中，較大的氯離子以面心立方的方式排列，而較小的鈉離子填充它們之間的八面體間隙。每個離子都被六個與之相反的離子包圍。這種相同的基本結構存在於許多其他礦物中，被稱為滷石結構。
共價鍵是與有機化學的核心聯絡。這是兩個原子在鍵中共享電子的地方。每個原子的目標是填滿其八隅體，並具有零形式電荷。為了做到這一點，原子核在它們之間的空間共享電子。這種共享也使原子能夠達到更低能量狀態，這穩定了分子。化學中大多數反應都是由於分子達到了更低的能量狀態。共價鍵最常出現在電負性相似的原子之間。在只含有一種型別原子的分子中，例如 H2 或 O2，原子的電負性基本相同，因此它們不能形成離子鍵。它們總是形成共價鍵。
碳特別擅長共價鍵合，因為它的電負性相對於其他原子來說是中等水平。這意味著它可以在需要時給予或接受電子。
共價鍵合的化合物具有很強的內部鍵，但分子之間具有很弱的吸引力。由於這些弱的吸引力，這些化合物的熔點和沸點遠低於具有離子鍵的化合物。因此，此類化合物在室溫下比離子鍵合化合物更容易成為液體或氣體。
在由兩個相同元素的原子形成的分子中，鍵合原子的電負性沒有差異，因此共價鍵中的電子被平均共享，導致完全非極性共價鍵。在鍵合原子是不同元素的共價鍵中，兩個原子之間存在電負性差異。電負性更強的原子比電負性更弱的原子更強烈地吸引鍵合電子。由於電子，兩個原子上的電荷差異導致共價鍵成為極性鍵。電負性差異越大，鍵的極性就越大。根據電負性差異的大小，鍵的極性可以從非極性共價到離子，中間有不同程度的極性共價。分子一側到另一側的電荷總體不平衡稱為偶極矩。這樣的分子被稱為極性分子。對於完全對稱的共價鍵合分子，分子的總偶極矩為零。偶極矩更大的分子更具極性。最常見的極性分子是水。
鍵極性和偶極矩的概念在有機化學中起著重要作用。
如果你看右邊甲烷的影像，它在鍵極性方面最重要的一個方面是它是對稱分子。它有 4 個氫原子，所有氫原子都以 109.5° 的角度與其他氫原子鍵合，並且所有氫原子都具有完全相同的鍵角。每個碳氫鍵略微極性（氫的電負性為 2.1，碳為 2.5），但由於這種對稱性，極性相互抵消，總體而言，甲烷是非極性分子。
區別在於鍵極性和分子極性。分子的總極性用偶極矩來衡量。偶極矩的實際計算並不像理解它的含義那樣重要。通常，一旦你理解了這個概念，對偶極矩進行估計就很容易，並且在你學習更高階的有機化學之前，精確的值沒有多大意義。
基本上，分子極性本質上是分子中所有鍵極性向量的總和。
範德華鍵是三種類型相互作用的總稱
- 永久偶極相互作用：這些是兩個偶極之間的靜電吸引力，它們是導致氟甲烷 (CH3F) 沸點（約 -15 攝氏度）比氮氣（約 -180 攝氏度）高的原因。
- 永久偶極/誘導偶極：這些是永久偶極與另一個分子之間的相互作用，導致後一個分子的電子雲發生扭曲，從而產生一個誘導偶極。這些力比永久偶極/偶極相互作用弱得多。這些力發生在永久偶極分子中，以及永久偶極和無偶極分子混合物中。
- 瞬時偶極/誘導偶極：在任何特定時刻，電子雲不一定是對稱的，這個瞬時偶極然後在另一個分子中誘導一個偶極，並且它們相互吸引；這是所有分子間相互作用中最弱的。
偶極是由原子或分子片段的電負性高於與其相連的原子或分子片段引起的（這是其有效核電荷的衡量標準，因此是原子核對電子的吸引力）。這意味著它將電子拉向自己，並且在鍵中擁有更高的電子份額。偶極可以因對稱性而相互抵消，例如：二氧化碳 (O=C=O) 是線性的，因此沒有偶極，但電荷分佈是不對稱的，導致四極矩（這與偶極相似，但弱得多）。
有機金屬化學結合了無機化學和有機化學的各個方面，因為有機金屬化合物是含有碳和金屬或準金屬元素之間鍵的化學化合物。有機金屬鍵不同於其他鍵，它們既不是真正共價鍵也不是真正離子鍵，但每種金屬都具有獨特的鍵特徵。例如，銅鹽（銅）的行為與格氏試劑（鎂）有很大不同，因此初學者應該集中精力瞭解如何機械地使用最基本的化合物，而將關於分子水平上究竟發生了什麼的解釋留到以後和更深入的主題研究中。
基本的有機金屬相互作用將在後面的章節中詳細討論。