Ūdeņraža saite pret kovalento obligāciju
Ķīmiskās saites satur kopā atomus un molekulas. Saites ir svarīgas, nosakot molekulu un atomu ķīmisko un fizikālo uzvedību. Kā ierosinājis amerikāņu ķīmiķis GN Luiss, atomi ir stabili, ja to valences apvalkā ir astoņi elektroni. Lielākās daļas atomu valences čaumalās ir mazāk nekā astoņi elektroni (izņemot cēlās gāzes periodiskās tabulas 18. grupā); tāpēc tie nav stabili. Šie atomi mēdz reaģēt savā starpā, lai kļūtu stabili. Tādējādi katrs atoms var sasniegt cēlgāzes elektronisko konfigurāciju. Kovalentā saite ir viena no šādām ķīmiskajām saitēm, kas savieno atomus ķīmiskos savienojumos. Ūdeņraža saites ir starpmolekulāras pievilcības starp molekulām.
Ūdeņraža saites
Kad ūdeņradis ir pievienots elektronegatīvam atomam, piemēram, fluoram, skābeklim vai slāpeklim, rodas polāra saite. Elektronegativitātes dēļ saites elektronus vairāk piesaista elektronegatīvais atoms nekā ūdeņraža atoms. Tāpēc ūdeņraža atoms iegūs daļēju pozitīvu lādiņu, savukārt vairāk elektronegatīvais atoms - daļēju negatīvu lādiņu. Kad divas molekulas ar šo lādiņu atdalīšanu atrodas tuvu, starp ūdeņradi un negatīvi lādēto atomu būs pievilkšanās spēks. Šī piesaiste ir pazīstama kā ūdeņraža savienošana. Ūdeņraža saites ir salīdzinoši spēcīgākas nekā citas dipola mijiedarbības, un tās nosaka molekulāro uzvedību. Piemēram, ūdens molekulām ir starpmolekulāra ūdeņraža saite. Viena ūdens molekula var izveidot četras ūdeņraža saites ar citu ūdens molekulu. Tā kā skābeklim ir divi vientuļi pāri, tas var veidot divas ūdeņraža saites ar pozitīvi uzlādētu ūdeņradi. Tad abas ūdens molekulas var dēvēt par dimēru. Katra ūdens molekula var savienoties ar četrām citām molekulām ūdeņraža savienošanas spējas dēļ. Tā rezultātā ūdens viršanas temperatūra ir augstāka, kaut arī ūdens molekulai ir maza molekulmasa. Tāpēc enerģija, kas vajadzīga ūdeņraža saišu pārraušanai, kad tās nonāk gāzveida fāzē, ir liela. Turklāt ūdeņraža saites nosaka ledus kristāla struktūru. Unikālais ledus režģa izvietojums palīdz tam peldēt uz ūdens, tādējādi aizsargājot ūdens dzīvi ziemas periodā. Izņemot to, ūdeņraža savienojumiem ir būtiska loma bioloģiskajās sistēmās. Olbaltumvielu un DNS trīsdimensiju struktūra balstās tikai uz ūdeņraža saitēm. Ūdeņraža saites var iznīcināt ar karsēšanu un mehāniskiem spēkiem.
Kovalentās obligācijas
Kad divi atomi, kuriem ir līdzīga vai ļoti zema elektronegativitātes starpība, reaģē kopā, tie veido kovalento saiti, daloties elektronos. Abi atomi var iegūt cēlgāzes elektronisko konfigurāciju, šādi daloties ar elektroniem. Molekula ir produkts, ko veido kovalento saišu veidošanās starp atomiem. Piemēram, kad tie paši atomi ir savienoti, veidojot molekulas, piemēram, Cl 2, H 2 vai P 4, katrs atoms ir saistīts ar citu ar kovalentu saiti. Metāna molekulai (CH 4) ir arī kovalentas saites starp oglekļa un ūdeņraža atomiem. Metāns ir piemērs molekulai ar kovalentām saitēm starp atomiem ar ļoti zemu elektronegativitātes starpību.
Kāda ir atšķirība starp ūdeņraža un kovalentajām saitēm?
• Starp atomiem rodas molekulas kovalentās saites. Starp molekulām var redzēt ūdeņraža saites.
• Ūdeņraža atomam jābūt tur, lai būtu ūdeņraža saite. Kovalentās saites var rasties starp jebkuriem diviem atomiem.
• Kovalentās saites ir stiprākas nekā ūdeņraža saites.
• Kovalentās saites gadījumā elektroni tiek sadalīti starp diviem atomiem, bet ūdeņraža savienošanā šāda veida dalīšanās nenotiek; drīzāk notiek elektrostatiska mijiedarbība starp pozitīvu lādiņu un negatīvu lādiņu.
