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Un atomo è costituito da un nucleo contenente particelle cariche positivamente circondate da una nuvola di elettroni caricati negativamente. Gli elettroni all'interno degli atomi si trovano in una serie di "gusci" attorno al nucleo e ciascun guscio può contenere un numero fisso di elettroni. Si dice che gli elementi che hanno un guscio esterno completo abbiano una configurazione elettronica stabile. Gli elementi con configurazioni elettroniche stabili si trovano solo all'interno di una singola colonna (gruppo 8) della tavola periodica. Pertanto la stragrande maggioranza degli elementi della tavola periodica hanno configurazioni elettroniche instabili.
L'idrogeno è l'elemento più semplice della tavola periodica ed è costituito da un singolo protone e un singolo elettrone. Il singolo elettrone si trova nel livello 1s, che può possedere due elettroni. La configurazione elettronica dell'idrogeno non è quindi stabile. Per riempire il guscio 1s, due atomi di idrogeno si combinano e condividono il secondo elettrone. Questo è noto come legame covalente e in questo caso porta alla formazione di una molecola di idrogeno.
Il sodio è nel gruppo 1 della tavola periodica e ogni atomo comprende 11 elettroni. Un singolo elettrone si trova nel guscio 3s esterno, che è in grado di contenere 2 elettroni. Poiché questa è una configurazione elettronica instabile, il sodio spesso perde il suo elettrone 3s esterno, producendo uno ione carico positivamente. Gli ioni con carica positiva e negativa si combinano per formare molecole. Questo è noto come legame ionico e nel sodio porta a una varietà di molecole tra cui il cloruro di sodio.
Il carbonio è nel gruppo 6 della tavola periodica e possiede sei elettroni in totale. Il guscio elettronico esterno 2p è occupato da due elettroni. Poiché i gusci 2p possono contenere sei elettroni, il carbonio non ha una configurazione elettronica stabile. Affinché il carbonio possa ottenere una configurazione elettronica stabile, deve condividere altri quattro elettroni tramite legami covalenti. È questo processo che porta alla grande quantità di composti del carbonio, come il metano.
Il cloro è nel gruppo 7 della tavola periodica e possiede 17 elettroni. Il guscio 3p esterno è occupato da cinque elettroni e quindi richiede un elettrone in più per avere una configurazione stabile. Il cloro spesso guadagna questo elettrone in più a scapito di diventare uno ione carico negativamente. Ciò significa che il cloro può combinarsi con qualsiasi ione carico positivamente, formando un legame ionico. Un buon esempio è il cloruro di sodio, noto anche come sale da cucina.
