Pourquoi les chimistes ont‑ils inventé la notion de liaison chimique ?
Le grec Démocrite, « inventeur » de l'atome à la fin du V^e siècle[...] avant notre ère, les munissait de petits crochets. [...] Avec les progrès de la chimie expérimentale, la complexité de la liaison chimique est apparue clairement : ce ne sont pas n'importe quels atomes qui se lient entre eux, qui réagissent. Par exemple, les réactifs réagissent dans des proportions bien définies : lorsque l'on mélange de l'oxygène et de l'hydrogène et que l'on approche une fl amme, un volume du premier réagit avec deux volumes du second. Ce type d'observations a conduit les chimistes à décrire les molécules selon la formalisation désormais classique : des atomes reliés par des segments de droite, les liaisons.

Comme presque toutes les molécules stables connues à l'époque comportent un nombre pair d'électrons de valence, Lewis postule l'existence de paires électroniques. Les liaisons sont assurées par des paires liantes, mais il existe aussi des paires libres qui n'interviennent pas directement. Pour les former, les atomes mettent en commun, donnent ou reçoivent des électrons. Le but, pour chaque atome, est d'être entouré de huit électrons (sauf l'hydrogène et l'hélium, auxquels deux électrons suffisent).

Gilbert Newton Lewis est généralement considéré comme le premier à avoir présenté le premier modèle satisfaisant de la liaison covalente. Ce modèle était basé sur le concept d'atome cubique que Lewis avait établi dès 1902, mais qui ne fut publié qu'en 1916.

Lewis pense alors qu'une liaison covalente consiste en la mise en commun de deux électrons. La notion de doublet d'électrons apparaît. Il imagine un modèle atomique dans lequel les électrons sont placés aux sommets d'un cube. [...]

Le postulat 3 [de cette théorie] est le suivant : l'atome a tendance à posséder le même nombre d'électrons dans son cube externe, huit électrons qui sont répartis symétriquement. [...]

Le postulat 3 se réfère à ce que l'on désigne sous le terme de : règle de l'octet. En fait, la formulation de cette règle est due à Irving Langmuir en 1919.



C'est en s'appuyant sur ces modèles atomiques que Lewis explique la structure de certaines molécules.