Kaugelt viimast rolli maailma korralduse keemilisel tasandil mängib struktuursete osakeste ühendamise meetod, omavaheline seotus. Valdav enamus lihtaineid, nimelt mittemetallid, omavad kovalentset mittepolaarset tüüpi sidet, välja arvatud inertgaasid. Puhtal kujul metallidel on eriline sidumisviis, mis realiseerub kristallvõres olevate vabade elektronide sotsialiseerumise kaudu.
Kõigil komplekssetel ainetel (välja arvatud mõned orgaanilised) on kovalentsed polaarsed keemilised sidemed. Nende ühendite tüüpe ja näiteid käsitletakse allpool. Vahepeal on vaja välja selgitada, milline aatomi omadus mõjutab sideme polarisatsiooni.
Elektronegatiivsus
Aatomitel või õigemini nende tuumadel (mis, nagu me teame, on positiivselt laetud), on võime tõmmata ligi ja hoida elektronide tihedust, eriti keemilise sideme moodustumisel. Seda omadust nimetati elektronegatiivsuseks. Perioodilises tabelis kasvab selle väärtus perioodides ja elementide peamistes alamrühmades. Elektronegatiivsuse väärtus ei ole alati konstantne ja võib muutuda näiteks hübridisatsiooni tüübi muutmisel, etaatomiorbitaalid.
Keemilised sidemed, mille tüübid ja näited on toodud allpool, või õigemini nende sidemete lokaliseerimine või osaline nihkumine ühele sidumisosalisele, on täpselt seletatav ühe või teise elemendi elektronegatiivse omadusega. Nihe toimub aatomi suhtes, mille jaoks see on tugevam.
Kovalentne mittepolaarne side
Kovalentse mittepolaarse sideme "valem" on lihtne – kaks ühesuguse olemusega aatomit ühendavad oma valentskestade elektronid ühiseks paariks. Sellist paari nimetatakse jagatud, kuna see kuulub võrdselt mõlemale sidumises osalejale. Tänu elektrontiheduse sotsialiseerimisele elektronpaari kujul lähevad aatomid oma välise elektroonilise tasandi lõpuleviimisel stabiilsemasse olekusse ja "okteti" (või "dubletti" lihtne vesinikaine H2, sellel on üks s-orbitaal, mille täitmiseks on vaja kahte elektroni) on välise tasandi olek, kuhu kõik aatomid pürgivad, kuna selle täituvus vastab minimaalse energiaga olek.
Näide mittepolaarsest kovalentsest sidemest eksisteerib anorgaanilises ja, kui kummaliselt see ka ei kõlaks, aga ka orgaanilises keemias. Seda tüüpi side on omane kõigile lihtsatele ainetele - mittemetallidele, välja arvatud väärisgaasid, kuna inertgaasi aatomi valentsitase on juba lõppenud ja sellel on elektronoktett, mis tähendab, et sarnasega sidumine ei tekita ja on veelgi vähem energeetiliselt kasulik. Orgaanilistes ainetes esineb üksikutes molekulides mittepolaarsusteatud struktuur ja on tingimuslik.
Kovalentne polaarne side
Mittepolaarse kovalentse sideme näide piirdub mõne lihtsa aine molekuliga, samas kui dipoolühendeid, mille elektrontihedus on osaliselt nihkunud elektronegatiivsema elemendi suunas, on valdav enamus. Mis tahes erinevate elektronegatiivsusväärtustega aatomite kombinatsioon annab polaarse sideme. Eelkõige on orgaanilistes ainetes olevad sidemed kovalentsed polaarsed sidemed. Mõnikord on ioonsed, anorgaanilised oksiidid ka polaarsed ning soolades ja hapetes domineerib ioonne sidumistüüp.
Polaarse sidumise äärmusliku juhtumina käsitletakse mõnikord ioonilist tüüpi ühendeid. Kui ühe elemendi elektronegatiivsus on oluliselt suurem kui teise oma, nihkub elektronpaar täielikult sideme keskpunktist selle poole. Nii toimub eraldumine ioonideks. See, kes võtab elektronipaari, muutub aniooniks ja saab negatiivse laengu ning see, kes kaotab elektroni, muutub katiooniks ja muutub positiivseks.
Näited kovalentse mittepolaarse sidemega anorgaaniliste ainete kohta
Kovalentse mittepolaarse sidemega ained on näiteks kõik binaarsed gaasimolekulid: vesinik (H - H), hapnik (O=O), lämmastik (selle molekulis on 2 aatomit ühendatud kolmiksidemega (N=N)); vedelikud ja tahked ained: kloor (Cl - Cl), fluor (F - F), broom (Br - Br), jood (I - I). Nagu ka keerukad ained, mis koosnevad erinevate elementide aatomitest, kuid millel on tegelikult samadelektronegatiivsuse väärtus, näiteks fosforhüdriid - pH3.
Orgaaniline ja mittepolaarne köide
On selge, et kogu orgaaniline aine on keeruline. Tekib küsimus, kuidas saab keerulises aines olla mittepolaarne side? Vastus on üsna lihtne, kui veidi loogiliselt mõelda. Kui ühendatud elementide elektronegatiivsuse väärtused erinevad ebaoluliselt ega tekita ühendis dipoolmomenti, võib sellist sidet pidada mittepolaarseks. Täpselt selline olukord on süsiniku ja vesiniku puhul: kõiki orgaaniliste ainete CH-sidemeid peetakse mittepolaarseteks.
Mittepolaarse kovalentse sideme näide on metaani molekul, kõige lihtsam orgaaniline ühend. See koosneb ühest süsinikuaatomist, mis vastav alt oma valentsile on ühendatud üksiksidemetega nelja vesinikuaatomiga. Tegelikult pole molekul dipool, kuna tetraeedrilise struktuuri tõttu pole selles mingil määral laenguid lokaliseerunud. Elektroni tihedus on ühtlaselt jaotunud.
Keerulisemates orgaanilistes ühendites on mittepolaarse kovalentse side näide. See realiseerub mesomeersete efektide, st elektrontiheduse järjestikuse eemaldamise tõttu, mis kaob kiiresti mööda süsinikuahelat. Seega on heksakloroetaani molekulis C-C side mittepolaarne, kuna elektrontihedus tõmbab ühtlaselt kuue klooriaatomi võrra.
Muud tüüpi lingid
Lisaks kovalentsele sidemele, mida, muide, saab teostada ka doonor-aktseptor mehhanismi järgi, on olemas ioonsed, metallilised javesiniksidemed. Eelviimase kahe lühikarakteristikud on toodud ülal.
Vesinikside on molekulidevaheline elektrostaatiline interaktsioon, mida täheldatakse siis, kui molekulis on vesinikuaatom ja mis tahes muu aatom, millel on jagamata elektronpaarid. Seda tüüpi side on teistest palju nõrgem, kuid kuna aines võib tekkida palju neid sidemeid, annab see olulise panuse ühendi omadustesse.
