Молекулы органических соединений представляют собой совокупность атомов, связанных в определённой последовательности химическими связями. Под химической связью понимают совокупность взаимодействий между электронами и ядрами, приводящих к соединению атомов в молекулу.
Состояние электрона в атоме оценивают с помощью квантовых чисел, которые характеризуют энергетический уровень, форму и пространственную направленность конкретной орбитали (графическое трёхмерное изображение электронной плотности). В дальнейшем изложении будут использоваться знакомые из курса общей химии представления о форме s- и p-атомных орбиталей.
Атомной орбиталью (АО) называют область пространства, в котором вероятность нахождения электрона максимальна.
Атомы и молекулы являются типичными примерами квантово-механических систем. При сближении атомов происходит перекрывание их АО. Молекулу описывают распределением электронов между наборами молекулярных орбиталей (МО) с дискретной энергией.
2.1. Локализованная химическая связь
Локализованная связь - это химическая связь, электроны которой поделены между ядрами двух атомов.
Для органических соединений характерны ковалентные σ- и π-связи.
Ковалентная связь - это химическая связь, образованная за счёт обобществления электронов связываемых атомов.
2.1.1. Ковалентные σ- и π-связи
Ковалентная связь образуется в результате перекрывания двух АО с образованием МО, занимаемой двумя электронами. Л. Полинг ввёл чрезвычайно полезные для понимания ковалентной связи понятия направленной валентности и гибридизации орбиталей.