有機化學/有機化學基礎概念/化學鍵
淺藍色 = Na+
深綠色 = Cl-
離子鍵是帶正電荷的離子和帶負電荷的離子透過靜電力相互吸引形成的。這種鍵比共價鍵稍弱，但比範德華鍵或氫鍵強。
在離子鍵中，負離子的電負性遠大於正離子的電負性，因此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。
也許最常見的離子鍵物質是 NaCl，即食鹽。在這種物質中，鈉 (Na) 原子將一個電子給了電負性更強的氯 (Cl) 原子，這兩個原子變成了離子，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，大多數離子鍵物質在室溫下是固體。
氯化鈉形成具有立方對稱性的晶體。在這些晶體中，較大的氯離子以立方密堆積排列，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其相反型別的離子包圍。許多其他礦物質都具有這種基本結構，被稱為石鹽結構。
共價鍵是與有機化學息息相關的概念。在這種鍵中，兩個原子共享電子。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較低能量狀態，從而穩定分子。化學中的大多數反應都是由於分子達到較低能量狀態而發生的。共價鍵最常出現在電負性相似的原子之間。在僅包含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而言處於中間位置。這意味著它可以根據需要給出或接受電子。
共價鍵合的化合物內部具有很強的鍵，但分子之間具有弱的吸引力。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，這種化合物在室溫下比離子鍵化合物更有可能以液體或氣體形式存在。
在由相同元素的兩個原子形成的分子中，鍵合原子的電負性沒有差異，因此共價鍵中的電子均勻共享，形成完全非極性共價鍵。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較弱的原子更吸引鍵合電子。由於電子導致的兩個原子上的電荷差異會導致共價鍵極化。電負性差異越大，鍵的極性越強。根據電負性差異的大小，鍵的極性可以在非極性共價鍵到離子鍵之間變化，並且在它們之間存在不同程度的極性共價鍵。分子一側與另一側之間電荷的整體不平衡稱為偶極矩。這種分子被稱為極性分子。對於完全對稱的共價鍵分子，分子的整體偶極矩為零。偶極矩較大的分子極性更強。最常見的極性分子是水。
鍵的極性和偶極矩的概念在有機化學中起著重要的作用。
如果你看一下右邊甲烷的影像，它在鍵的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，它們都以 109.5° 的角度與其他氫原子鍵合，並且具有完全相同的鍵角。每個碳氫鍵都略微極化（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，因此總體而言，甲烷是非極性分子。
區別在於鍵的極性和分子極性。分子的總極性用偶極矩來衡量。實際上，偶極矩的計算並不那麼重要，重要的是理解它的含義。通常，一旦你理解了這個概念，就可以很容易地估計偶極矩，直到你學習更高階的有機化學，精確的值才會變得有意義。
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統稱
- 永久偶極相互作用：這些是兩個偶極之間的靜電吸引力，它們是氟甲烷 (CH3F) 具有較高沸點（約 -15 攝氏度）而氮氣具有較低沸點（約 -180 攝氏度）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，導致另一個分子的電子雲發生扭曲，從而產生誘導偶極。這些相互作用遠弱於永久偶極/偶極相互作用。這些力發生在永久偶極分子中，以及永久偶極分子和無偶極分子的混合物中。
- 瞬時偶極/誘導偶極：在任何特定時刻，電子雲並不一定對稱，這種瞬時偶極會誘導另一個分子產生偶極，並相互吸引。這是所有分子間相互作用中最弱的一種。
偶極是由原子或分子片段的電負性大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度量，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。偶極可以透過對稱性相互抵消，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，從而導致四極矩（它類似於偶極，但要弱得多）。
有機金屬化學結合了無機化學和有機化學的方面，因為有機金屬化合物是含有碳和金屬或類金屬元素之間鍵的化學化合物。有機金屬鍵不同於其他鍵，它們既不是真正的共價鍵，也不是真正的離子鍵，而是每種金屬都有其獨特的鍵特徵。例如，銅酸鹽（銅）化合物與格氏試劑（鎂）的行為截然不同，因此初學者應該集中精力學習如何從機理上使用最基本的化合物，而將對分子水平上究竟發生了什麼的解釋留到以後更深入的研究。
基本的有機金屬相互作用將在後面的章節中進行詳細討論。