Långt ifrån den sista rollen på den kemiska nivån av organisationen av världen spelas av metoden för anslutning av strukturella partiklar, sammankoppling. De allra flesta enkla ämnen, nämligen icke-metaller, har en kovalent opolär typ av bindning, med undantag för inerta gaser. Metaller i sin rena form har ett speciellt sätt att binda, vilket realiseras genom socialisering av fria elektroner i kristallgittret.
Alla komplexa ämnen (förutom vissa organiska) har kovalenta polära kemiska bindningar. Typerna och exemplen på dessa föreningar kommer att diskuteras nedan. Under tiden är det nödvändigt att ta reda på vilken egenskap hos atomen som påverkar polariseringen av bindningen.
Elektronegativitet
Atomer, eller snarare deras kärnor (som, som vi vet, är positivt laddade), har förmågan att attrahera och behålla elektrontäthet, i synnerhet under bildandet av en kemisk bindning. Denna egenskap kallades elektronegativitet. I det periodiska systemet växer dess värde i perioder och huvudundergrupper av grundämnen. Värdet på elektronegativitet är inte alltid konstant och kan ändras, till exempel när man ändrar typen av hybridisering somatomära orbitaler.
Kemiska bindningar, vars typer och exempel kommer att anges nedan, eller snarare, lokaliseringen eller partiell förskjutning av dessa bindningar till en av de bindande deltagarna, förklaras exakt av den elektronegativa egenskapen hos ett eller annat element. Förskjutningen sker till den atom för vilken den är starkare.
Kovalent icke-polär bindning
"Formeln" för en kovalent icke-polär bindning är enkel - två atomer av samma natur förenar elektronerna i deras valensskal till ett gemensamt par. Ett sådant par kallas delat eftersom det i lika hög grad tillhör båda deltagarna i bindningen. Det är tack vare socialiseringen av elektrontätheten i form av ett elektronpar som atomerna övergår till ett mer stabilt tillstånd, när de fullbordar sin externa elektroniska nivå, och "oktetten" (eller "dubbel" i fallet med en enkel vätesubstans H2, den har en enda s-orbital, som kräver två elektroner för att fullborda) är tillståndet för den yttre nivån som alla atomer aspirerar till, eftersom dess fyllning motsvarar staten med minsta möjliga energi.
Ett exempel på en opolär kovalent bindning finns i den oorganiska och, hur konstigt det än kan låta, men också i organisk kemi. Denna typ av bindning är inneboende i alla enkla ämnen - icke-metaller, förutom ädelgaser, eftersom valensnivån för en inert gasatom redan är fullbordad och har en oktett av elektroner, vilket innebär att bindning med en liknande inte skapar känner för det och är ännu mindre energiskt fördelaktigt. I organiska ämnen förekommer icke-polaritet i enskilda molekyleren viss struktur och är villkorad.
Kovalent polär bindning
Ett exempel på en opolär kovalent bindning är begränsat till ett fåtal molekyler av en enkel substans, medan dipolföreningar där elektrontätheten delvis är förskjuten mot ett mer elektronegativt element är de allra flesta. Varje kombination av atomer med olika elektronegativitetsvärden ger en polär bindning. I synnerhet bindningar i organiska ämnen är kovalenta polära bindningar. Ibland är joniska, oorganiska oxider också polära, och i s alter och syror dominerar den joniska typen av bindning.
Som ett extremfall av polär bindning betraktas ibland den joniska typen av föreningar. Om elektronegativiteten för ett av elementen är betydligt högre än det andra, förskjuts elektronparet helt från bindningscentrum till det. Så sker separationen till joner. Den som tar ett elektronpar förvandlas till en anjon och får en negativ laddning, och den som förlorar en elektron förvandlas till en katjon och blir positiv.
Exempel på oorganiska ämnen med en kovalent icke-polär bindningstyp
Ämnen med en kovalent icke-polär bindning är till exempel alla binära gasmolekyler: väte (H - H), syre (O=O), kväve (i sin molekyl är 2 atomer förbundna med en trippelbindning (N=N)); vätskor och fasta ämnen: klor (Cl - Cl), fluor (F - F), brom (Br - Br), jod (I - I). Samt komplexa ämnen som består av atomer av olika grundämnen, men med sammaelektronegativitetsvärde, till exempel fosforhydrid - pH3.
Organics och icke-polär bindning
Det är tydligt att allt organiskt material är komplext. Frågan uppstår, hur kan det finnas en opolär bindning i en komplex substans? Svaret är ganska enkelt om man tänker lite logiskt. Om elektronegativitetsvärdena för de kopplade elementen skiljer sig obetydligt och inte skapar ett dipolmoment i föreningen, kan en sådan bindning betraktas som opolär. Detta är exakt situationen med kol och väte: alla C-H-bindningar i organiska ämnen anses vara opolära.
Ett exempel på en opolär kovalent bindning är en molekyl av metan, den enklaste organiska föreningen. Den består av en kolatom, som enligt sin valens är förbunden med enkelbindningar med fyra väteatomer. Faktum är att molekylen inte är en dipol, eftersom det inte finns någon lokalisering av laddningar i den, till viss del på grund av den tetraedriska strukturen. Elektrondensiteten är jämnt fördelad.
Ett exempel på en opolär kovalent bindning finns i mer komplexa organiska föreningar. Det realiseras på grund av mesomeriska effekter, det vill säga det successiva tillbakadragandet av elektrondensiteten, som snabbt bleknar längs kolkedjan. Så i hexakloretanmolekylen är C-C-bindningen opolär på grund av den enhetliga dragningen av elektrontätheten av sex kloratomer.
Andra typer av länkar
Förutom den kovalenta bindningen, som för övrigt också kan utföras enligt donator-acceptor-mekanismen, finns joniska, metalliska ochvätebindningar. Korta egenskaper hos de näst sista två presenteras ovan.
Vätebindning är en intermolekylär elektrostatisk interaktion som observeras om molekylen har en väteatom och vilken annan atom som helst som har odelade elektronpar. Denna typ av bindning är mycket svagare än de andra, men på grund av att många av dessa bindningar kan bildas i ämnet, ger den ett betydande bidrag till föreningens egenskaper.
