Tālu no pēdējās lomas pasaules organizācijas ķīmiskajā līmenī spēlē strukturālo daļiņu savienošanas metode, savstarpējā savienošana. Lielākajai daļai vienkāršu vielu, proti, nemetālu, ir kovalenta nepolāra saite, izņemot inertās gāzes. Tīrā veidā metāliem ir īpašs savienošanās veids, kas tiek realizēts, socializējot brīvos elektronus kristāla režģī.
Visām kompleksajām vielām (izņemot dažas organiskās) ir kovalentās polārās ķīmiskās saites. Šo savienojumu veidi un piemēri tiks apspriesti turpmāk. Tikmēr jānoskaidro, kura atoma īpašība ietekmē saites polarizāciju.
Elektronegativitāte
Atomiem vai drīzāk to kodoliem (kas, kā zināms, ir pozitīvi lādēti), ir spēja piesaistīt un noturēt elektronu blīvumu, jo īpaši ķīmiskās saites veidošanās laikā. Šo īpašību sauca par elektronegativitāti. Periodiskajā tabulā tās vērtība aug periodos un galvenajās elementu apakšgrupās. Elektronegativitātes vērtība ne vienmēr ir nemainīga un var mainīties, piemēram, mainot hibridizācijas veidu, kasatomu orbitāles.
Ķīmiskās saites, kuru veidi un piemēri tiks norādīti zemāk, pareizāk sakot, šo saišu lokalizācija vai daļēja pārvietošana uz kādu no saistīšanas dalībniekiem, ir precīzi izskaidrojamas ar viena vai otra elementa elektronnegatīvo raksturlielumu. Nobīde notiek uz atomu, kuram tā ir spēcīgāka.
Kovalentā nepolārā saite
Kovalentās nepolārās saites "formula" ir vienkārša – divi vienādas dabas atomi apvieno to valences apvalku elektronus kopīgā pārī. Šādu pāri sauc par dalītu, jo tas vienādi pieder abiem saistīšanas dalībniekiem. Pateicoties elektronu blīvuma socializācijai elektronu pāra veidā, atomi pāriet stabilākā stāvoklī, pabeidzot savu ārējo elektronisko līmeni, un "oktets" (vai "dublets" vienkārša ūdeņraža viela H2, tai ir viena s-orbitāle, kuras pabeigšanai nepieciešami divi elektroni) ir ārējā līmeņa stāvoklis, uz kuru tiecas visi atomi, jo tās pildījums atbilst stāvoklis ar minimālo enerģiju.
Nepolāras kovalentās saites piemērs pastāv neorganiskajā un, lai cik dīvaini tas neizklausītos, bet arī organiskajā ķīmijā. Šis saišu veids ir raksturīgs visām vienkāršajām vielām - nemetāliem, izņemot cēlgāzes, jo inertās gāzes atoma valences līmenis jau ir pabeigts un tam ir elektronu oktets, kas nozīmē, ka saite ar līdzīgu neveidojas. jēga un ir vēl mazāk enerģētiski izdevīga. Organiskajās vielās atsevišķās molekulās rodas nepolaritātenoteikta struktūra un ir nosacīts.
Kovalentā polārā saite
Nepolāras kovalentās saites piemērs aprobežojas ar dažām vienkāršas vielas molekulām, savukārt dipolu savienojumi, kuros elektronu blīvums ir daļēji novirzīts uz elektronegatīvāku elementu, ir lielākā daļa. Jebkura atomu kombinācija ar dažādām elektronegativitātes vērtībām rada polāro saiti. Jo īpaši saites organiskajās vielās ir kovalentās polārās saites. Dažreiz jonu, neorganiskie oksīdi ir arī polāri, un sāļos un skābēs dominē jonu saistīšanās veids.
Kā galējs polārās saistīšanās gadījums dažkārt tiek uzskatīts par jonu savienojumu veidu. Ja viena elementa elektronegativitāte ir ievērojami augstāka nekā otram, elektronu pāris tiek pilnībā nobīdīts no saites centra uz to. Tādā veidā notiek sadalīšanās jonos. Tas, kurš paņem elektronu pāri, pārvēršas par anjonu un iegūst negatīvu lādiņu, un tas, kurš zaudē elektronu, pārvēršas par katjonu un kļūst pozitīvs.
Neorganisko vielu piemēri ar kovalentu nepolāru saiti
Vielas ar kovalentu nepolāru saiti ir, piemēram, visas binārās gāzes molekulas: ūdeņradis (H - H), skābeklis (O=O), slāpeklis (tā molekulā 2 atomi ir savienoti ar trīskāršo saiti (N ≡ N)); šķidrumi un cietās vielas: hlors (Cl - Cl), fluors (F - F), broms (Br - Br), jods (I - I). Kā arī sarežģītas vielas, kas sastāv no dažādu elementu atomiem, bet ar vienu un to pašuelektronegativitātes vērtība, piemēram, fosfora hidrīds - pH3.
Bioloģiskā un nepolārā iesiešana
Ir skaidrs, ka visas organiskās vielas ir sarežģītas. Rodas jautājums, kā kompleksā vielā var būt nepolāra saite? Atbilde ir pavisam vienkārša, ja padomā mazliet loģiski. Ja savienoto elementu elektronegativitātes vērtības atšķiras nenozīmīgi un savienojumā nerada dipola momentu, šādu saiti var uzskatīt par nepolāru. Tieši tāda ir situācija ar oglekli un ūdeņradi: visas C-H saites organiskajās vielās tiek uzskatītas par nepolārām.
Nepolāras kovalentās saites piemērs ir metāna molekula, vienkāršākais organiskais savienojums. Tas sastāv no viena oglekļa atoma, kas pēc tā valences ir savienots ar vienotām saitēm ar četriem ūdeņraža atomiem. Faktiski molekula nav dipols, jo tajā nav lādiņu lokalizācijas, zināmā mērā tetraedriskās struktūras dēļ. Elektronu blīvums ir vienmērīgi sadalīts.
Nepolāras kovalentās saites piemērs pastāv sarežģītākos organiskos savienojumos. Tas tiek realizēts, pateicoties mezomeriskajiem efektiem, t.i., secīgai elektronu blīvuma izņemšanai, kas ātri izzūd gar oglekļa ķēdi. Tātad heksahloretāna molekulā C-C saite ir nepolāra, jo elektronu blīvums vienmērīgi velk sešus hlora atomus.
Cita veida saites
Papildus kovalentajai saitei, kuru, starp citu, var veikt arī pēc donora-akceptora mehānisma, ir jonu, metālu unūdeņraža saites. Iepriekš ir sniegti īsi priekšpēdējo divu raksturojumi.
Ūdeņraža saite ir starpmolekulāra elektrostatiskā mijiedarbība, kas tiek novērota, ja molekulā ir ūdeņraža atoms un jebkurš cits atoms, kurā ir nedalīti elektronu pāri. Šis savienojuma veids ir daudz vājāks nekā citi, taču, ņemot vērā to, ka vielā var veidoties daudz šo saišu, tas būtiski ietekmē savienojuma īpašības.
