Химиялық байланыстың түзілу механизмі Валенттік байланыстар (ВБ) әдісіне сәйкес химиялық байланыс алмасу немесе донорлы-акцепторлы механизм бойынша түзілуі мүмкін.
Алмасу механизмі келесі ережелерге негізделген:
– әрбір атом жалпы электрон жұбы түзілуіне бір жұптаспаған электроннан береді; – қалыпты немесе қозған күйдегі атомдардың жұптаспаған электрондарының саны валенттілікті анықтайды (s- және р-элементтері үшін бұл сыртқы электрон бұлттарының жұптаспаған электрондары (ē); d- және f- элементтері үшін – сыртқы, сыртқының алдындағы, оның алдындағы деңгей.
Мысалы: Кальций атомының Ca қалыпты күйде (4s2) валенттілігі нөлге тең, ал қозған күйде (4s14p1) екіге тең.
Көптеген d- және f-элементтерінің сыртқы ұяшықтарында негізгі күйде жұптаспаған электрондар (ē) жоқ, сондықтан олардың валенттілігі нөлге тең.
Мұндай жағдайда d- және f- ұяшықтарының жұптаспаған электрондары басқа атомдардың электрондарымен электрон ē жұбын түзе алмайды, себебі сыртқы электрон бұлттарымен жабылған.
Атомның қозған күйінде сыртқы қабатындағы жұптаспаған электрондар химиялық байланысқа түседі және ішкі электрон ұяшығын ашады.
Мысалы: Қалыпты күйде темірдің валенттілігі (4s23d64p0) нөлге тең, ал қозған күйде алтыға (4s13d64p1) тең.
Жұптасқан d-электрондар бөлінбейді, себебі, үшінші қабатта бос орбитальдар жоқ. Керісінше осмий атомында қозған күйінде сыртқы және оның алдынғы қабатындағы электрондар ē жұптаспайды, сондықтан максималды валенттілігі сегізге дейін жоғарылайды:
Os - 6s25d66p05f0 (негізгі күйі, В=0).
5d 5f 6s 6p
Донорлы-акцепторлы механизм келесі қағидаларға негізделген:
– жалпы электрон жұбы бір атомның (донор) бөлінбеген электрон жұбы есебінен және басқа атомның немесе ионның (акцептор) бос орбитальдары есебінен түзіледі – атомның жалпы валенттілігі жұптаспаған электронның жалпы санымен және донорлы-акцепторлы механизм бойынша түзілген байланыстармен анықталады. Мысалы: Аммиак молекуласында азоттың бөлінбеген электрон жұбы бар, ал сутегі ионы бос орбитальға ие ( 4.2-сурет). NH3 молекуласы және Н+ ионы жеткілікті жақындасқанда азоттың екі электрон бұлты сутегі ионының тартылыс сферасына түсіп, азот атомы үшін және сутегі атомы үшін де жалпы болады және тағы бір N-H байланысын түзеді. Сондықтан амоний ионында NH4+ азот төртке тең валенттілікті көрсетеді, себебі ол сутегімен алмасу механизмі бойынша және донорлы-акцепторлы механизм бойынша үш коваленттік байланысты түзеді: