Vesinikside vs kovalentne võlakiri
Keemilised sidemed hoiavad aatomeid ja molekule koos. Sidemed on olulised molekulide ja aatomite keemilise ja füüsikalise käitumise määramisel. Nagu soovitas Ameerika keemik GNLewis, on aatomid stabiilsed, kui nende valentskoores on kaheksa elektroni. Enamiku aatomite valentskestades on vähem kui kaheksa elektroni (välja arvatud perioodilise tabeli rühma 18 väärisgaasid); seetõttu pole nad stabiilsed. Need aatomid kipuvad üksteisega reageerima stabiilseks. Seega saab iga aatom saavutada väärisgaasi elektroonilise konfiguratsiooni. Kovalentne side on üks selline keemiline side, mis ühendab keemiliste ühendite aatomeid. Vesiniksidemed on molekulidevahelised atraktsioonid molekulide vahel.
Vesiniksidemed
Kui vesinik on ühendatud elektronegatiivse aatomi, näiteks fluori, hapniku või lämmastikuga, tekib polaarne side. Elektroneegatiivsuse tõttu tõmbuvad sidemes olevad elektronid rohkem elektronegatiivse aatomi kui vesiniku aatomi poole. Seetõttu saab vesiniku aatom osalise positiivse laengu, samas kui elektronegatiivsem aatom saab osalise negatiivse laengu. Kui kaks selle laengueraldusega molekuli on lähedal, tekib vesiniku ja negatiivselt laetud aatomi vahel tõmbejõud. Seda atraktsiooni tuntakse vesiniksidemena. Vesiniksidemed on suhteliselt tugevamad kui muud dipoolsed interaktsioonid ja need määravad molekulaarse käitumise. Näiteks on veemolekulidel molekulidevahelised vesiniksidemed. Üks veemolekul võib moodustada neli vesiniksidet teise veemolekuliga. Kuna hapnikul on kaks üksikut paari, võib see moodustada kaks vesiniksidet positiivselt laetud vesinikuga. Siis võib kahte veemolekuli nimetada dimeeriks. Iga vesimolekul võib vesiniksideme võime tõttu siduda veel nelja molekuliga. Selle tulemuseks on vee kõrgem keemistemperatuur, isegi kui veemolekulil on madal molekulmass. Seetõttu on gaasilisse faasi minnes vesiniksidemete purustamiseks vajalik energia kõrge. Lisaks määravad vesiniksidemed jää kristallstruktuuri. Jäävõre ainulaadne paigutus aitab sellel vees hõljuda, kaitstes seega vee-elustikku talveperioodil. Peale selle mängib vesinikside bioloogilistes süsteemides üliolulist rolli. Valkude ja DNA kolmemõõtmeline struktuur põhineb ainult vesiniksidemetel. Vesiniksidemeid saab hävitada kuumutamise ja mehaaniliste jõudude mõjul.
Kovalentsed sidemed
Kui kaks sarnase või väga väikese elektronegatiivsuse erinevusega aatomit reageerivad koos, moodustavad nad elektronide jagamisel kovalentse sideme. Mõlemad aatomid võivad elektronide sel viisil jagamisel saada väärisgaasi elektroonilise konfiguratsiooni. Molekul on saadus kovalentsete sidemete moodustumisel aatomite vahel. Näiteks, kui on samad aatomid on liitunud, moodustades molekule nagu Cl 2, H 2 või P 4, iga aatom on seotud teise kovalentse sidemega. Metaani molekuli (CH 4) on ka kovalentsete sidemete süsiniku ja vesiniku aatomitest. Metaan on näide molekulist, millel on väga madala elektronegatiivsuse erinevusega aatomite kovalentsed sidemed.
Mis vahe on vesinik- ja kovalentsetel sidemetel?
• Molekuli tootmiseks tekivad aatomite vahel kovalentsed sidemed. Molekulide vahel on näha vesiniksidemeid.
• Vesinikside sidumiseks peaks olema vesinikuaatom. Kovalentsed sidemed võivad tekkida kahe aatomi vahel.
• Kovalentsed sidemed on tugevamad kui vesiniksidemed.
• Kovalentsel sidumisel jagunevad elektronid kahe aatomi vahel, kuid vesiniksidemetes sellist jagamist ei toimu; pigem toimub elektrostaatiline vastasmõju positiivse ja negatiivse laengu vahel.
