Vandenilinė jungtis vs kovalentinė jungtis
Cheminiai ryšiai sulaiko atomus ir molekules. Ryšiai yra svarbūs nustatant molekulių ir atomų cheminę ir fizinę elgseną. Kaip pasiūlė amerikiečių chemikas G. N. Lewisas, atomai yra stabilūs, kai jų valentiniame apvalkale yra aštuoni elektronai. Daugumos atomų valentiniuose apvalkaluose yra mažiau nei aštuoni elektronai (išskyrus periodinės lentelės 18 grupės tauriąsias dujas); todėl jie nėra stabilūs. Šie atomai linkę reaguoti vienas su kitu, kad taptų stabilūs. Taigi kiekvienas atomas gali pasiekti tauriųjų dujų elektroninę konfigūraciją. Kovalentinis ryšys yra viena iš tokių cheminių jungčių, jungiančių atomus cheminiuose junginiuose. Vandeniliniai ryšiai yra tarpmolekuliniai traukos elementai tarp molekulių.
Vandenilinės jungtys
Kai vandenilis prijungiamas prie elektronneigiamo atomo, pvz., fluoro, deguonies ar azoto, susidaro polinis ryšys. Dėl elektronegatyvumo jungties elektronus labiau trauks elektronneigiamas atomas nei vandenilio atomas. Todėl vandenilio atomas įgis dalinį teigiamą krūvį, o elektronegatyvesnis atomas įgis dalinį neigiamą krūvį. Kai šalia yra dvi molekulės, turinčios šį krūvį, tarp vandenilio ir neigiamai įkrauto atomo atsiras traukos jėga. Šis patrauklumas žinomas kaip vandenilio ryšys. Vandenilio ryšiai yra santykinai stipresni nei kitos dipolio sąveikos, ir jie lemia molekulinį elgesį. Pavyzdžiui, vandens molekulės turi tarpmolekulinį vandenilio ryšį. Viena vandens molekulė gali sudaryti keturis vandenilio ryšius su kita vandens molekule. Kadangi deguonis turi dvi pavienes poras, jis gali sudaryti dvi vandenilio jungtis su teigiamai įkrautu vandeniliu. Tada dvi vandens molekulės gali būti žinomos kaip dimeras. Kiekviena vandens molekulė gali jungtis su keturiomis kitomis molekulėmis dėl vandenilio ryšio. Dėl to vandens virimo temperatūra yra aukštesnė, net jei vandens molekulė turi mažą molekulinę masę. Todėl energija, reikalinga vandenilio ryšiams nutraukti, kai jie patenka į dujinę fazę, yra didelė. Be to, vandenilio ryšiai lemia ledo kristalinę struktūrą. Unikalus ledo grotelių išdėstymas padeda jai plūduriuoti ant vandens, todėl žiemos laikotarpiu apsaugo vandens gyvūnus. Be to, vandenilio jungtys vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį biologinėse sistemose. B altymų ir DNR trimatė struktūra yra pagrįsta tik vandenilio ryšiais. Vandenilinius ryšius gali sunaikinti kaitinant ir veikiant mechaninėms jėgoms.
Kovalentiniai ryšiai
Kai du atomai, turintys panašų arba labai mažą elektronegatyvumo skirtumą, reaguoja kartu, jie sudaro kovalentinį ryšį dalindamiesi elektronais. Abu atomai gali gauti tauriųjų dujų elektroninę konfigūraciją, tokiu būdu dalindamiesi elektronais. Molekulė yra produktas, susidarantis tarp atomų susidarius kovalentinėms jungtims. Pavyzdžiui, kai tie patys atomai yra sujungti ir sudaro tokias molekules kaip Cl2, H2 arba P4, kiekvienas atomas yra surištas su kitu kovalentiniu ryšiu. Metano molekulė (CH4) taip pat turi kovalentinius ryšius tarp anglies ir vandenilio atomų. Metanas yra molekulės, turinčios kovalentinius ryšius tarp atomų su labai mažu elektronegatyvumo skirtumu, pavyzdys.
Kuo skiriasi vandenilinės ir kovalentinės jungtys?
• Tarp atomų susidaro kovalentiniai ryšiai ir susidaro molekulė. Tarp molekulių galima matyti vandenilinius ryšius.
• Vandenilio atomas turi būti ten, kad būtų sudaryta vandenilio jungtis. Kovalentiniai ryšiai gali būti tarp bet kurių dviejų atomų.
• Kovalentiniai ryšiai yra stipresni nei vandenilio ryšiai.
• Kovalentinio ryšio metu elektronai dalijasi tarp dviejų atomų, bet vandenilinio ryšio atveju toks pasidalijimas nevyksta; veikiau atsiranda elektrostatinė sąveika tarp teigiamo ir neigiamo krūvio.
