两个氢原子各有一个电子。它们共享这些电子形成氢分子。共享的电子对将原子连接在一起。这就是共价键，一种由原子间共享电子对形成的化学键。它是有机化学和生物学中最常见的化学键类型。水、蛋白质、DNA 和脂肪都是通过共价键结合在一起的。
共价键可以是单键、双键或三键。单键共享一对电子。双键共享两对电子。三键共享三对电子。共享的电子对越多，键越强，键长越短。乙烯含有碳碳双键。乙炔含有三键。氮气含有三键，这也是它性质非常稳定的原因。
共价键可以是极性的，也可以是非极性的。在非极性键中，电子均匀分布。在极性键中，一个原子对电子的吸引力更强，从而产生部分正电荷和部分负电荷。电负性的差异决定了极性。极性键使分子具有极性，这会影响溶解度、沸点和反应活性。水是极性的，这就是为什么它能溶解盐和糖，但不能溶解油。
共价键并非总是简单的双中心双电子键。有些分子具有离域电子，即电子分布在多个原子上。苯就是一个典型的例子。这种离域作用使分子稳定，并赋予其独特的性质。
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