Os átomos são mantidos juntos em moléculas por ligações químicas. As ligações químicas são forças que atraem átomos uns aos outros e os mantêm unidos. Existem três tipos principais de ligações químicas:ligações covalentes, ligações iônicas e ligações metálicas.

Ligações covalentes são formados quando dois ou mais átomos compartilham elétrons. Os elétrons compartilhados são mantidos em uma região do espaço entre os átomos chamada orbital molecular. O orbital molecular é uma região onde a probabilidade de encontrar os elétrons compartilhados é maior. As ligações covalentes são o tipo mais forte de ligação química.

Ligações iônicas são formados quando um átomo transfere um ou mais elétrons para outro átomo. O átomo que perde os elétrons fica carregado positivamente e o átomo que ganha os elétrons fica carregado negativamente. Os íons com cargas opostas são atraídos uns pelos outros por forças eletrostáticas. As ligações iônicas são mais fracas que as ligações covalentes, mas ainda são muito fortes.

Ligações metálicas são formados quando os elétrons de valência dos átomos metálicos são deslocalizados, o que significa que eles não estão associados a nenhum átomo específico. Os elétrons deslocalizados formam um “mar” de elétrons que flui por todo o metal. As ligações metálicas são o tipo mais fraco de ligação química, mas ainda são fortes o suficiente para manter os metais unidos.

O tipo de ligação química que se forma entre dois átomos depende da eletronegatividade dos átomos. A eletronegatividade é uma medida de quão fortemente um átomo atrai elétrons. Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre dois átomos, mais forte será a ligação química entre eles.