Kovalente Bindung, in der Chemie, die interatomare Verknüpfung, die durch die gemeinsame Nutzung eines Elektronenpaares zwischen zwei Atomen entsteht. Die Bindung entsteht durch die elektrostatische Anziehung ihrer Kerne um die gleichen Elektronen. Eine kovalente Bindung entsteht, wenn die gebundenen Atome eine niedrigere Gesamtenergie haben als die weit voneinander entfernten Atome.
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Es folgt eine kurze Behandlung der kovalenten Bindungen. Für eine vollständige Behandlung siehe Chemische Bindung: Kovalente Bindungen.
Zu den Molekülen mit kovalenten Bindungen gehören die anorganischen Stoffe Wasserstoff, Stickstoff, Chlor, Wasser und Ammoniak (H2, N2, Cl2, H2O, NH3) sowie alle organischen Verbindungen. In strukturellen Darstellungen von Molekülen werden kovalente Bindungen durch durchgezogene Linien angezeigt, die Atompaare verbinden; z.B.
Eine einfache Linie zeigt eine Bindung zwischen zwei Atomen an (d.h. mit einem Elektronenpaar), Doppellinien (=) zeigen eine Doppelbindung zwischen zwei Atomen an (d.h. mit zwei Elektronenpaaren), und Dreifachlinien (≡) stellen eine Dreifachbindung dar, wie sie z.B. in Kohlenmonoxid (C≡O) vorkommt. Einfachbindungen bestehen aus einer Sigma-(σ)-Bindung, Doppelbindungen aus einer σ- und einer pi-(π)-Bindung und Dreifachbindungen aus einer σ- und zwei π-Bindungen.
Die Idee, dass zwei Elektronen zwischen zwei Atomen geteilt werden können und als Bindeglied zwischen ihnen dienen, wurde erstmals 1916 von dem amerikanischen Chemiker G.N. Lewis, der die Bildung solcher Bindungen als Folge der Tendenz bestimmter Atome beschrieb, sich miteinander zu verbinden, damit beide die elektronische Struktur eines entsprechenden Edelgasatoms haben.
Kovalente Bindungen sind gerichtet, d. h., die gebundenen Atome bevorzugen bestimmte Orientierungen zueinander, was wiederum Molekülen bestimmte Formen verleiht, wie z. B. die eckige (gebogene) Struktur des H2O-Moleküls. Kovalente Bindungen zwischen gleichen Atomen (wie in H2) sind unpolar, d.h. elektrisch gleichmäßig, während solche zwischen ungleichen Atomen polar sind, d.h. ein Atom ist leicht negativ und das andere leicht positiv geladen. Dieser teilweise ionische Charakter kovalenter Bindungen nimmt mit dem Unterschied in den Elektronegativitäten der beiden Atome zu. Siehe auch Ionenbindung.