atomen zijn dan wel heel klein, maar er is veel gaande onder het oppervlak. Tijdens de vroege jaren 1900, Gilbert N. Lewis (een Amerikaanse chemicus en professor aan de Universiteit van Californië, Berkeley) aanzienlijk bijgedragen aan ons begrip van valentie-elektronen.sommige fundamentals: atomen bestaan uit neutronen, protonen en elektronen. De kern (of het centrum van een atoom) bestaat uit neutronen en protonen. Elektronen omringen de kern in schelpen. De schil het dichtst bij de kern kan twee elektronen bevatten. De tweede schil kan tot acht elektronen bevatten, de derde tot 18. (Verschillende elementen hebben verschillende aantallen schelpen, elke schelp kan slechts een vast aantal elektronen bevatten, en er is een formulaïsche manier om dat aantal te bepalen).

atomen-misschien niet anders dan mensen?!- hebben een primair doel: om stabiel te worden. Wanneer de buitenste schil rond een atoom gevuld is met valentie-elektronen, is het atoom stabiel en hoeft het niet te interageren met andere atomen om stabiliteit te vinden. Dit is de reden waarom elementen zoals neon en argon niet echt reageren met andere elementen (omdat hun buitenste schil van nature vol is met acht valentie-elektronen).

dus, wat doen atomen als hun buitenste schil niet volledig gevuld is met valentie-elektronen? Ze binden zich met andere onstabiele atomen! Er zijn twee basistypen van bindingen:

de eerste soort wordt een covalente binding genoemd. Covalente bindingen ontstaan wanneer twee atomen samenbinden door valentie-elektronen te delen. Een voorbeeld van een covalente binding is een waterstofbinding (of h₂). Een enkel waterstofatoom heeft slechts één buitenste schil en één valentie-elektron. Onthoud, de eerste schil kan twee elektronen bevatten, dus waterstof is van nature onstabiel. Om dit op te lossen, zal een waterstofatoom een valentie-elektron delen van een ander waterstofatoom, zodat ze beiden stabiliteit vinden.

de tweede soort binding is een ionbinding. Wanneer een atoom een valentie-elektron krijgt, terwijl een ander atoom een valentie-elektron verliest, wordt dat een ionische binding genoemd. Ionenbindingen zijn meestal sterker dan covalente bindingen. Natriumfluoride (NaF) is een gemeenschappelijk voorbeeld van een verbinding die door een ionische band wordt gevormd. Natrium heeft slechts één valentie-elektron in zijn derde schil, terwijl fluor zeven valentie-elektronen in zijn tweede schil heeft (natrium heeft geen derde schil). Wanneer ze zich binden, “geeft” natrium zijn valentie-elektron aan fluor, zodat ze beiden acht valentie-elektronen in hun buitenste schil kunnen hebben en stabiel zijn.