Daleko od posljednje uloge na hemijskom nivou organizacije svijeta igra metod povezivanja strukturnih čestica, međusobnog povezivanja. Velika većina jednostavnih supstanci, odnosno nemetala, ima kovalentnu nepolarnu vezu, s izuzetkom inertnih plinova. Metali u svom čistom obliku imaju poseban način vezivanja, koji se ostvaruje socijalizacijom slobodnih elektrona u kristalnoj rešetki.
Sve složene supstance (osim nekih organskih) imaju kovalentne polarne hemijske veze. Tipovi i primjeri ovih spojeva bit će razmotreni u nastavku. U međuvremenu, potrebno je otkriti koja karakteristika atoma utiče na polarizaciju veze.
Elektronegativnost
Atomi, odnosno njihova jezgra (koja su, kao što znamo, pozitivno nabijena), imaju sposobnost privlačenja i zadržavanja elektronske gustine, posebno tokom formiranja hemijske veze. Ovo svojstvo je nazvano elektronegativnost. U periodnom sistemu, njegova vrijednost raste u periodima i glavnim podgrupama elemenata. Vrijednost elektronegativnosti nije uvijek konstantna i može se promijeniti, na primjer, pri promjeni vrste hibridizacije kojaatomske orbitale.
Kemijske veze, čiji će tipovi i primjeri biti navedeni u nastavku, odnosno lokalizacija ili djelomično pomicanje ovih veza na jednog od učesnika vezivanja, objašnjava se upravo elektronegativnom karakteristikom jednog ili drugog elementa. Do pomaka dolazi do atoma za koji je jači.
Kovalentna nepolarna veza
"Formula" kovalentne nepolarne veze je jednostavna - dva atoma iste prirode ujedinjuju elektrone svoje valentne ljuske u zajednički par. Takav par se naziva zajedničkim jer podjednako pripada oba učesnika u vezivanju. Zahvaljujući socijalizaciji elektronske gustine u obliku para elektrona, atomi prelaze u stabilnije stanje, kako dovršavaju svoj spoljašnji elektronski nivo, a „oktet” (ili „dublet” u slučaju jednostavna vodonikova supstanca H2, ima jednu s-orbitalu, za koju su potrebna dva elektrona da se završi) je stanje vanjskog nivoa kojem svi atomi teže, budući da njegovo punjenje odgovara stanje sa minimalnom energijom.
Primjer nepolarne kovalentne veze postoji u neorganskoj i, koliko god to čudno zvučalo, ali i u organskoj hemiji. Ova vrsta veze svojstvena je svim jednostavnim supstancama - nemetalima, osim plemenitih gasova, jer je valentni nivo atoma inertnog gasa već završen i ima oktet elektrona, što znači da veza sa sličnim ne čini smisla za to i još je manje energetski korisna. U organskim materijama, nepolarnost se javlja u pojedinačnim molekulimaodređene strukture i uslovno je.
Kovalentna polarna veza
Primjer nepolarne kovalentne veze ograničen je na nekoliko molekula jednostavne supstance, dok su dipolna jedinjenja u kojima je gustina elektrona djelimično pomjerena prema elektronegativnijem elementu velika većina. Bilo koja kombinacija atoma s različitim vrijednostima elektronegativnosti daje polarnu vezu. Konkretno, veze u organskim tvarima su kovalentne polarne veze. Ponekad su jonski, anorganski oksidi također polarni, au solima i kiselinama preovlađuje ionski tip vezivanja.
Kao ekstremni slučaj polarnog vezivanja, ponekad se razmatra jonski tip jedinjenja. Ako je elektronegativnost jednog od elemenata znatno veća od elektronegativnosti drugog, elektronski par se potpuno pomjera iz centra veze u njega. Tako dolazi do razdvajanja na jone. Onaj ko uzme par elektrona pretvara se u anion i dobija negativan naboj, a onaj koji izgubi elektron pretvara se u kation i postaje pozitivan.
Primjeri neorganskih supstanci sa kovalentnim nepolarnim tipom veze
Supstance s kovalentnom nepolarnom vezom su, na primjer, sve binarne molekule plina: vodonik (H - H), kisik (O=O), dušik (u njegovoj molekuli 2 atoma su povezana trostrukom vezom (N ≡ N)); tečnosti i čvrste materije: hlor (Cl - Cl), fluor (F - F), brom (Br - Br), jod (I - I). Kao i složene supstance koje se sastoje od atoma različitih elemenata, ali sa stvarnim istimvrijednost elektronegativnosti, na primjer, fosfor hidrid - pH3.
Organski i nepolarni uvez
Jasno je da su sve organske materije složene. Postavlja se pitanje kako može postojati nepolarna veza u složenoj supstanci? Odgovor je prilično jednostavan ako razmišljate malo logično. Ako se vrijednosti elektronegativnosti spojenih elemenata neznatno razlikuju i ne stvaraju dipolni moment u spoju, takva se veza može smatrati nepolarnom. Upravo je to situacija sa ugljikom i vodonikom: sve veze C-H u organskim tvarima smatraju se nepolarnim.
Primer nepolarne kovalentne veze je molekul metana, najjednostavnijeg organskog jedinjenja. Sastoji se od jednog atoma ugljika, koji je prema svojoj valenciji povezan jednostrukim vezama sa četiri atoma vodika. Zapravo, molekul nije dipol, jer u njemu nema lokalizacije naelektrisanja, donekle zbog tetraedarske strukture. Gustoća elektrona je ravnomjerno raspoređena.
Primjer nepolarne kovalentne veze postoji u složenijim organskim jedinjenjima. Ostvaruje se zbog mezomernih efekata, odnosno sukcesivnog povlačenja elektronske gustine, koja brzo bledi duž ugljeničnog lanca. Dakle, u molekuli heksakloroetana, C-C veza je nepolarna zbog jednolikog povlačenja elektronske gustine od strane šest atoma hlora.
Druge vrste linkova
Pored kovalentne veze, koja se, inače, može izvesti i po donor-akceptorskom mehanizmu, postoje jonske, metalne ivodonične veze. Kratke karakteristike pretposljednje dvije su predstavljene iznad.
Vodikova veza je intermolekularna elektrostatička interakcija koja se opaža ako molekul ima atom vodonika i bilo koji drugi atom koji ima nepodijeljene elektronske parove. Ova vrsta vezivanja je mnogo slabija od ostalih, ali zbog činjenice da se mnogo ovih veza može formirati u supstanci, daje značajan doprinos svojstvima jedinjenja.
