Atomy mohou být maličké, ale mají hodně děje pod povrchem. Během brzy 1900s, Gilbert N. Lewis (Americký chemik a profesor na University of California, Berkeley) významně přispěla k našemu chápání valenční elektrony.

některé základy: atomy jsou tvořeny neutrony, protony a elektrony. Jádro (nebo střed atomu) se skládá z neutronů a protonů. Elektrony obklopují jádro ve skořápkách. Plášť nejblíže k jádru může obsahovat dva elektrony. Druhá skořápka může pojmout až osm elektronů, třetí až 18. (Různé prvky mají různé počty skořápek, každá skořápka může obsahovat pouze pevný počet elektronů a existuje formální způsob, jak určit toto číslo).

atomy-možná ne na rozdíl od lidí?!- mít jeden primární cíl: stát se stabilním. Když je vnější plášť kolem atomu naplněn valenčními elektrony, atom je stabilní a nemusí interagovat s jinými atomy, aby našel stabilitu. To je důvod, proč prvky jako neon a argon ve skutečnosti nereagují s jinými prvky (protože jejich nejvzdálenější skořápka je přirozeně Plná osmi valenčních elektronů).

Co tedy atomy dělají, pokud jejich nejvzdálenější skořápka není zcela naplněna valenčními elektrony? Spojují se s jinými nestabilními atomy! Existují dva základní druhy vazeb:

první druh se nazývá kovalentní vazba. Kovalentní vazby stane, když se dva atomy spojí sdílením valenčních elektronů. Jedním z příkladů kovalentní vazby je vodíková vazba (nebo H₂). Jeden atom vodíku má pouze jeden vnější obal a jeden valenční elektron. Pamatujte, že první skořápka může obsahovat dva elektrony, takže vodík je přirozeně nestabilní. Abychom to napravili, atom vodíku bude sdílet valenční elektron z jiného atomu vodíku, takže oba najdou stabilitu.

druhý druh vazby je iontová vazba. Když jeden atom získá valenční elektron, zatímco jiný atom ztratí valenční elektron, nazývá se to iontová vazba. Iontové vazby bývají silnější než kovalentní vazby. Fluorid sodný (NAF) je běžným příkladem sloučeniny tvořené iontovou vazbou. Sodík má ve své třetí skořápce pouze jeden valenční elektron, zatímco fluor má ve své druhé skořápce sedm valenčních elektronů(sodík nemá třetí skořápku). Když se spojí, sodík „dává“ svůj valenční elektron fluoru, takže oba mohou mít ve svých vnějších pláštích osm valenčních elektronů a být stabilní.