پیوند کووالانسی
پیوند کووالانسی (به انگلیسی: Covalent bond) یا رابطه اشتراکی یا بند هم‌ارزا یک نوع رابطه شیمیایی در شیمی است. در ترکیب یونی، اتم‌ها با از دست دادن یا گرفتن الکترون، مدار بیرونی خود را پر می‌کنند. اما در رابطه اشتراکی (کووالانسی) اتم‌ها می‌توانند با اشتراک الکترون‌ها مدار خودشان را پر کنند و به آرایش هشتایی پایدار گاز نجیب بعد از خودشان برسند پیوند کووالانسی بین نافلزات مشابه یا غیرمشابه با اشتراک الکترون‌های مدار آخر انجام می‌شود. پیوند کووالانسی را با خط راست نشان می‌دهند و در هر پیوند(۲)الکترون شرکت دارند. پیوند کووالانسی می‌تواند《یک‌گانه، دوگانه یا سه‌گانه》باشد. موادی که پیوند کووالانسی دارند در هیچ شرایطی برق را عبور نمی‌دهند؛ البته گرافیت از این قضیه مستثنی است. موادی که پیوند کووالانسی دارند نقطه جوش و ذوب پایین‌تری نسبت به موادی با پیوند یونی دارند و بین آن‌ها هر کدام که جرم مولکولی بیشتری دارد دارای نقطه جوش و ذوب بالاتری است. به جز هیدروژن در بقیه اتم‌ها مجموع الکترون‌های پیوند و غیر پیوندی در لایه ظرفیت باید هشتایی باشد. تمام گازها، قندها، الکل‌ها، پلیمرها، سوخت‌ها و آب پیوند کووالانسی دارند. پیوند کووالانسی نیروی جاذبه بسیار قوی دارد که اتم‌ها را به شدت کنار هم نگه می‌دارد، به همین خاطر به ترکیب مولکولی معروفند. البته شایان ذکر است که آب فراوان‌ترین ترکیب مولکولی است که به سه حالت جامد مایع وگاز یافت می‌شود. نام دیگر این پیوند اشتراکی نیز است.
تنزل دمای ذوب
به دلیل کاهش تعداد پیوندهای انسجام، از انرژی پیوند اتمهای قرار گرفته در سطح نانو ذره یا در نزدیکی سطح نانوذره کاهیده شده‌است. با توجه به نظریه پتانسیل لنارد-جونز، یک اتم تحت تأثیر نیروی جاذبه تمام اتم‌های مجاور خود قرار می‌گیرد. انرژی پتانسیل لنارد-جونز که در شکل ۲ نمایش داده شده‌است، انرژی پیوند بین اتم‌ها را به عنوان تابعی از فاصله جدایی مدل می‌کند. انرژی پیوند یک اتم، ارتباط مستقیمی با انرژی گرمایی مورد نیاز برای تغییر در نحوه قرارگیری اتم‌های ماده جامد دارد. طبق معیار Lindemann، دمای ذوب شدن یک ماده متناسب با انرژی پیوند آن است. اتم‌های نزدیک سطح، تعداد پیوندهای کمتری دارند و به تبع آن، انرژی پیوند کاهش می‌یابد؛ بنابراین، اتم‌های روی سطح برای آزاد شدن از فاز جامد به انرژی کمتری نیاز دارند. پایه پدیده تنزل نقطه ذوب مواد، به علت همین ویژگی است؛ چراکه نسبت سطح به حجم، در مواد در مقیاس کوچکتر، بسیار بالاست؛ در نتیجه، سطوح مواد نانو می‌توانند در دماهای پایین‌تر از مواد توده‌ای، در مقیاس بزرگتر، ذوب شوند.