讓原子結合的方式
人，一定是尊貴的。因為，在世界短暫漂泊的日子裡，
他們能夠思考，能夠分析，能夠歸納，能夠實驗，有份於明白宇宙偉大的奧秘。
氧在宇宙裡是非常稀有的氣體，占百分之零點八，但是在地球上非常普遍，在大氣層裡氧占百分之二十三點二，在地殼裡氧占百分之四十六點六，在海洋裡，氧占百分之八十五點八。如果有人說地球實在是個氧球，其實也不為過，因為地球重量的百分之二十八點五是氧。可是，為什麼地球會有這麼多的氧，而且是別的星球所沒有的，這到目前仍是科學家待解的一個謎。
氧原子是O，氧原子經常是以兩個原子的方式結合在一起，以O2 的分子存在。為什麼氧原子與氧原子會結合在一起呢？是什麼原因使氧原子結合形成O2？氧氣很平凡，但是氧氣存在的問題很不好回答。首先提出這問題的人，是美國麻省理工學院的教授陸義斯（Gilbert Newton Lewis， 一八七五 ~ 一九四六），後來整個化學鍵理論（Chemical bond theory）就是建立在他的思考上。
想想看，是什麼因素使兩個原子在一起呢？是正負電互相吸引嗎？不，兩顆原子都是中性的，所以不會有電性的吸引。
是萬有引力將兩個原子吸引在一起嗎？原子的質量太小了，不可能有那麼強的吸引力。
是原子偶然互相碰撞嗎？碰撞的結合是隨機的，但是原子的結合是有選擇性的，因此一定有種獨特的機制存在。
是原子核內的質子互相吸引對方的電子嗎？原子愈接近，質子與質子之間，電子與電子之間也會互相排斥；不能只想到吸引力，而忽略互斥力。
那麼，在原子的世界裡，到底發生了什麼事？
陸義斯不是以吸引力或排斥力的觀點去解釋，他在一九0二年提出兩個原子的結合，是彼此分享一顆電子，這會使這兩顆電子在轉動軌道上趨於穩定。用電子的穩定性，來解釋原子在一起的原因，是近代化學重要理論----「鍵」的解釋。
後來美國柏克萊大學的教授朗繆爾（Irving Langmuir， 一八八一 ~ 一九五七）稱其為共用電子，將使原子在能量與結構上互趨穩定的鍵結，稱為「共價鍵」（covalent bonds）。
如果電子可以由一個原子，完全移動到另一個原子上，使這電子產生更穩定的狀態，這時給出電子與獲得電子的原子，分別稱為陽離子（cation）與陰離子（anion），離子間的吸引力稱為「離子鍵」（ionic bond）。
原子之間可以靠共價鍵或離子鍵來結合，這在自然界是顯而易見的。共價鍵結合的物質，沸點較低，大多以氣體存在；以離子鍵結合的物質，沸點較高，大多以固體存在。像氧與氧原子，就用共價鍵結合成氧氣，沸點是攝氏零下一百八十三度，但氧與矽原子，以離子鍵結合成二氧化矽，沸點是攝氏四千兩百七十度。因此，前者成為空氣的主要成分，而且在化學性質上非常活潑；後者成為礦物的主要成分，化學性質極為穩定。
雖然都是氧原子，但是不同性質的鍵結，使得地球有空氣、有土地，讓各樣生物生長其間。
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