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Mischt man die beiden Gase H und Cl im Dunkeln und bei gewöhnlicher Temperatur, so erfolgt keine Vereinigung. Lässt man dann auf die Mischung direktes Sonnenlicht oder einen brennenden Körper oder einen elektrischen Funken wirken, so vereinigen sich die Gase plötzlich mit heftigem Knall zu Chlorwasserstoff. Diese und viele ähnliche Verbindungserscheinungen würden schwer erklärlich sein ohne die Annahme[1], dass sich in den Gasen keine freien, sondern nur gepaarte Atome, z. B. aus je zwei Atomen zusammengesetzte Chlormoleküle und Wasserstoffmoleküle vorfinden. Es bedarf zunächst[2] der Arbeit des Trennens der im Molekül vereinigten Atomen zu freien Atomen, bevor eine neue Verbindung entstehen kann, bevor sich also die Atome in neuer Weise gruppieren können. Diese Arbeit wird im vorliegenden Falle durch den Sonnenstrahl oder die Hitze des brennenden Körpers oder elektrischen Funkens eingeleitet[3] und pflanzt[4] sich dann infolge der durch die Vereinigung entstehenden Wärme, von selbst über die ganze Masse fort.
Als Ursache der chemischen Vereinigung denkt man sich zwischen den Atomen der Elemente eine Art Anziehungskraft wirkend, welche nicht allein die Vereinigung veranlasst[5], sondern zugleich die mehr oder weniger grosse Beständigkeit[6] der unter ihrem Einfluss entstandenen chemischen Verbindungen bedingt. Diese Kraft wird Affinität, chemische Verwandtschaft, chemische Anziehungskraft genannt. Sie unterscheidet sich dadurch von der allgemeinen Anziehungskraft der Massen aufeinander, dass sie nur zwischen den kleinsten Teilchen, und nur auf unmessbar kleine Entfernungen zur Wirkung kommen kann.
Manche Elemente verbinden sich direkt mit einander, d. h. bei blosser Berührung; andere können nur indirekt, auf Umwegen[7], andere gar nicht miteinander verbunden werden. Je nachdem sich zwei Elemente leicht, schwer oder gar nicht miteinander verbinden lassen, sagt man gewöhnlich: Die beiden Elemente besitzen eine grosse, geringe oder gar keine chemische Verwandtschaft[8] zu einander.
Die Atome der verschiedenen Elemente besitzen eine verschiedene, jedoch bestimmte und begrenzte Fähigkeit[9], sich mit anderen Atomen zu verbinden. Bezieht man diese Fähigkeit, die sogen.[10] Valenz, auf die Verbindungsverhältnisse der Elemente mit Wasserstoff, so findet man, dass sich ein Teil der Elemente nur mit 1, ein anderer Teil mit 2, 3 und 4 Atomen Wasserstoff zu verbinden vermag. Dementsprechend[11] unterscheidet man einwertige,[12] zweiwertige, dreiwertige und vierwertige Elemente. In den organischen Verbindungen bewahren[13] die hauptsächlich beteiligten Elemente die ihren Atomen eigene Valenz. In denselben ist der Kohlenstoff[14] konstant vierwertig, der Sauerstoff konstant zweiwertig, der Wasserstoff konstant einwertig.