În fiecare perioadă, începând cu a 2-a, cea mai mică primă energie de ionizare o are:
- metalul alcalin
- halogenul
- metalul alcalino-pământos
- gazul rar
Metalul alcalin are un singur electron pe stratul de valență, slab reținut de nucleu, pe care îl cedează cel mai ușor. Energia de ionizare crește în perioadă spre dreapta: gazul rar, cu octet stabil, are cea mai mare valoare, iar halogenul este imediat înaintea lui; metalul alcalino-pământos urmează după metalul alcalin, cu sarcină nucleară mai mare.Nu poate funcționa ca donor de pereche de electroni într-o legătură covalent-coordinativă:
- CHX4
- HX2O
- ClX−
- NHX3
Donorul trebuie să aibă o pereche de electroni neparticipantă. În metan, cei patru electroni de valență ai carbonului formează patru legături C–H și nu rămâne nicio pereche liberă. NHX3 (o pereche), HX2O (două) și ClX− (patru) pot dona — așa se formează NHX4X+, HX3OX+ sau complecși cu ioni clorură.Formula compusului ionic format de elementul cu Z=12 și elementul cu Z=7 este:
- MgX3N
- MgX2NX3
- MgX3NX2
- MgN
Magneziul (Z=12) cedează doi electroni (MgX2+), iar azotul (Z=7) acceptă trei (NX3−). Neutralitatea: 3⋅(+2)+2⋅(−3)=0, deci MgX3NX2. MgX2NX3 inversează indicii, MgN ignoră sarcinile, iar MgX3N ar presupune un ion NX6−.În soluția apoasă de amoniac se stabilesc legături de hidrogen:
- numai între ionii de hidrogen din apă și perechile de electroni ale azotului
- numai între moleculele de apă, deoarece azotul nu formează legături de hidrogen
- între moleculele de apă, între cele de amoniac și între apă și amoniac
- numai între moleculele de amoniac, deoarece azotul este mai electronegativ
Legături de hidrogen apar când un H legat de F, O sau N întâlnește o pereche neparticipantă a unui astfel de atom. În soluție, moleculele de apă se leagă între ele, dar și de amoniac (O–H···N și N–H···O), pe lângă legăturile mai slabe N–H···N dintre moleculele de amoniac — explicația solubilității foarte mari a NHX3 în apă. Azotul formează legături de hidrogen, oxigenul este mai electronegativ decât azotul (nu invers), iar legătura de hidrogen are loc între molecule, nu cu ioni HX+ liberi.În molecula de difluorură de oxigen, OFX2, perechile de electroni ale legăturilor sunt deplasate:
- spre atomul de oxigen, deoarece acesta este atomul central
- spre atomii de fluor, oxigenul căpătând sarcină parțial pozitivă
- simetric, deoarece oxigenul și fluorul sunt nemetale vecine
- spre atomul de oxigen, care capătă sarcină parțial negativă
Fluorul este cel mai electronegativ element, mai electronegativ decât oxigenul, deci atrage perechile de legătură: în OFX2 oxigenul are sarcină parțial pozitivă (și număr de oxidare +2, un caz rar). Poziția de atom central nu decide polaritatea, iar vecinătatea în tabel nu face legătura nepolară — nepolară este doar legătura dintre atomi identici.