Zdaleka poslední roli na chemické úrovni uspořádání světa hraje metoda spojování strukturních částic, propojování. Naprostá většina jednoduchých látek, a to nekovů, má kovalentní nepolární typ vazby, s výjimkou inertních plynů. Kovy ve své čisté formě mají zvláštní způsob vazby, který je realizován prostřednictvím socializace volných elektronů v krystalové mřížce.
Všechny složité látky (kromě některých organických) mají kovalentní polární chemické vazby. Typy a příklady těchto sloučenin budou diskutovány níže. Mezitím je nutné zjistit, která charakteristika atomu ovlivňuje polarizaci vazby.
Elektronegativita
Atomy, respektive jejich jádra (která, jak víme, jsou kladně nabitá) mají schopnost přitahovat a držet elektronovou hustotu zejména při tvorbě chemické vazby. Tato vlastnost se nazývala elektronegativita. V periodické tabulce její hodnota roste v obdobích a hlavních podskupinách prvků. Hodnota elektronegativity není vždy konstantní a může se měnit např. při změně typu hybridizace, žeatomové orbitaly.
Chemické vazby, jejichž typy a příklady budou uvedeny níže, nebo spíše lokalizace nebo částečné posunutí těchto vazeb k jednomu z vazebných účastníků, je vysvětleno právě elektronegativní charakteristikou jednoho nebo druhého prvku. K posunu dochází k atomu, pro který je silnější.
Kovalentní nepolární vazba
"Vzorec" kovalentní nepolární vazby je jednoduchý - dva atomy stejné povahy spojí elektrony svých valenčních obalů do společného páru. Takový pár se nazývá sdílený, protože stejně patří oběma účastníkům vazby. Právě díky socializaci elektronové hustoty ve formě elektronového páru přecházejí atomy do stabilnějšího stavu, když dokončují svou vnější elektronickou úroveň, a „oktet“(nebo „dublet“v případě jednoduchá vodíková látka H2, má jediný s-orbital, jehož dokončení vyžaduje dva elektrony) je stav vnější úrovně, do které aspirují všechny atomy, protože její náplň odpovídá stav s minimální energií.
Příklad nepolární kovalentní vazby existuje v anorganické a, jakkoli divně to může znít, ale také v organické chemii. Tento typ vazby je vlastní všem jednoduchým látkám - nekovům, kromě vzácných plynů, protože valenční hladina atomu inertního plynu je již dokončena a má oktet elektronů, což znamená, že vazba s podobným nezpůsobuje smysl pro to a je ještě méně energeticky prospěšný. U organických látek se v jednotlivých molekulách vyskytuje nepolaritaurčitou strukturu a je podmíněný.
Kovalentní polární vazba
Příklad nepolární kovalentní vazby je omezen na několik molekul jednoduché látky, zatímco dipólové sloučeniny, ve kterých je elektronová hustota částečně posunuta směrem k elektronegativnějšímu prvku, jsou drtivou většinou. Jakákoli kombinace atomů s různými hodnotami elektronegativity dává polární vazbu. Zejména vazby v organických látkách jsou kovalentní polární vazby. Někdy jsou polární i iontové, anorganické oxidy a v solích a kyselinách převažuje iontový typ vazby.
Za extrémní případ polární vazby je někdy považován iontový typ sloučenin. Pokud je elektronegativita jednoho z prvků výrazně vyšší než druhého, elektronový pár se zcela přesune ze středu vazby k němu. Tak dochází k separaci na ionty. Ten, kdo vezme elektronový pár, se promění v anion a získá záporný náboj, a ten, kdo ztratí elektron, se změní v kation a stane se kladným.
Příklady anorganických látek s typem kovalentní nepolární vazby
Látky s kovalentní nepolární vazbou jsou např. všechny binární molekuly plynu: vodík (H - H), kyslík (O=O), dusík (v jeho molekule jsou 2 atomy spojeny trojnou vazbou (N=N)); kapaliny a pevné látky: chlor (Cl - Cl), fluor (F - F), brom (Br - Br), jód (I - I). Stejně jako složité látky skládající se z atomů různých prvků, ale se skutečnými stejnýmihodnota elektronegativity, například hydrid fosforu - pH3.
Organické a nepolární vazba
Je jasné, že veškerá organická hmota je složitá. Nabízí se otázka, jak může být ve složité látce nepolární vazba? Odpověď je celkem jednoduchá, pokud uvažujete trochu logicky. Pokud se hodnoty elektronegativity vázaných prvků nevýznamně liší a nevytvářejí ve sloučenině dipólový moment, lze takovou vazbu považovat za nepolární. To je přesně situace s uhlíkem a vodíkem: všechny vazby C-H v organických látkách jsou považovány za nepolární.
Příkladem nepolární kovalentní vazby je molekula metanu, nejjednodušší organické sloučeniny. Skládá se z jednoho atomu uhlíku, který je podle mocenství spojen jednoduchými vazbami se čtyřmi atomy vodíku. Ve skutečnosti molekula není dipól, protože v ní není žádná lokalizace nábojů, do určité míry kvůli tetraedrické struktuře. Elektronová hustota je rovnoměrně rozložena.
Příklad nepolární kovalentní vazby existuje ve složitějších organických sloučeninách. Je realizován díky mezomerním efektům, tj. postupnému stažení elektronové hustoty, která rychle mizí podél uhlíkového řetězce. Takže v molekule hexachlorethanu je vazba C-C nepolární díky rovnoměrnému tažení elektronové hustoty šesti atomy chloru.
Jiné typy odkazů
Kromě kovalentní vazby, kterou lze mimochodem uskutečnit také mechanismem donor-akceptor, existují iontové, kovové aVodíkové vazby. Stručné charakteristiky předposledních dvou jsou uvedeny výše.
Vodíková vazba je mezimolekulární elektrostatická interakce, která je pozorována, pokud má molekula atom vodíku a jakýkoli jiný atom, který má nesdílené elektronové páry. Tento typ vazby je mnohem slabší než ostatní, ale vzhledem k tomu, že se v látce může vytvořit mnoho těchto vazeb, významně přispívá k vlastnostem sloučeniny.
