原子的原子核带正电,而在原子的物理边缘周围游动的电子带负电,这一事实决定了各个原子彼此相互作用的方式。当两个原子非常靠近时,无论它们代表什么元素,它们都互相排斥,因为它们各自的电子首先“相遇”,并且负电荷推挤其他负电荷。它们各自的原子核虽然不如它们的电子那么紧密,但也彼此排斥。但是,当原子相距足够的距离时,它们往往会相互吸引。 (离子,正如您很快将看到的,是一个例外;两个带正电的离子将始终互相排斥,而对带负电的离子对则相同。)这意味着在一定的平衡距离处,吸引力和排斥力平衡,并且除非受到其他力的干扰,否则原子将保持此距离。
如果原子彼此吸引,则原子-原子对中的势能定义为负,如果原子自由移动彼此,则势能定义为正。在平衡距离处,原子之间的势能处于其最低(即,最负)值。这称为所讨论原子的键能。