* Elettroni di valenza: Il numero di elettroni nel guscio più esterno di un atomo (guscio di valenza) determina quanti legami può formare. L'idrogeno ha un solo elettrone nel suo guscio di valenza.
* Regola dell'ottetto: Gli atomi tendono ad acquisire, perdere o condividere elettroni per ottenere una configurazione stabile di otto elettroni di valenza (la regola dell'ottetto). L’idrogeno, tuttavia, è un’eccezione. Ha bisogno solo di due elettroni per raggiungere la stabilità.
* Formazione di obbligazioni: Un legame singolo si forma quando due atomi condividono una coppia di elettroni. Poiché l’idrogeno ha un solo elettrone da condividere, può formare solo un singolo legame.
Pertanto, l'idrogeno può formare solo legami singoli con altri atomi, compreso il carbonio.
Consideriamo un esempio:il metano (CH4).
* Il carbonio ha quattro elettroni di valenza e può formare quattro legami.
* L'idrogeno ha un elettrone di valenza e può formare un legame.
I quattro atomi di idrogeno formano ciascuno un singolo legame con l'atomo di carbonio, risultando in una molecola stabile di metano.
I legami doppi e tripli si verificano tra atomi che hanno più di un elettrone di valenza da condividere, come l'ossigeno, l'azoto e il carbonio stesso.