Atšķirība starp ūdeņraža saiti un kovalento saiti

Ūdeņraža saite pret kovalento saiti

Ķīmiskās saites satur atomus un molekulas kopā. Saiknes ir svarīgas, nosakot molekulu un atomu ķīmisko un fizikālo uzvedību. Kā ierosināja amerikāņu ķīmiķis G.N.Lewis, atomi ir stabili, ja to valences apvalkā ir astoņi elektroni. Lielākajai daļai atomu valences čaumalās ir mazāk par astoņiem elektroniem (izņemot periodiskās tabulas 18. grupas cēlgāzes); 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 ķīmiskajos savienojumos. Ūdeņraža saites ir starpmolekulāras atrakcijas starp molekulām.

Ūdeņraža saites

Kad ūdeņradis ir pievienots elektronegatīvam atomam, piemēram, fluora, skābekļa vai slāpekļa saturam, rodas polārā saite. Elektronegativitātes dēļ saitē esošos elektronus vairāk piesaista elektronegatīvais atoms, nevis ūdeņraža atoms. Tāpēc ūdeņraža atoms iegūs daļēju pozitīvu lādiņu, turpretī vairāk elektronegatīvs atoms iegūs daļēju negatīvu lādiņu. Kad divas molekulas, kurām ir šāda lādiņa atdalīšana, atrodas tuvu, starp ūdeņradi un negatīvi lādēto atomu būs pievilkšanas spēks. Šī atrakcija ir pazīstama kā ūdeņraža savienošana. Ūdeņraža saites ir salīdzinoši spēcīgākas nekā citu dipolu mijiedarbība, un tās nosaka molekulāro uzvedību. Piemēram, ūdens molekulām ir starpmolekulāra ūdeņraža saite. Viena ūdens molekula var veidot četras ūdeņraža saites ar citu ūdens molekulu. Tā kā skābeklim ir divi vientuļu pāri, tas var veidot divas ūdeņraža saites ar pozitīvi lādētu ūdeņradi. Tad abas ūdens molekulas var dēvēt par dimēru. Katra ūdens molekula var saistīties ar četrām citām molekulām, pateicoties ūdeņraža saistīšanās spējai. Tā rezultātā ūdenim ir augstāks viršanas punkts, kaut arī ūdens molekulai ir zema molekulmasa. Tāpēc enerģija, kas nepieciešama, lai sadalītu ūdeņraža saites, kad tās nonāk gāzveida fāzē, ir liela. Turklāt ūdeņraža saites nosaka ledus kristāla struktūru. Ledus režģa unikālais izvietojums palīdz tam peldēt uz ūdens, tādējādi aizsargājot ūdens dzīvi ziemas periodā. Izņemot šo, ūdeņraža savienošanai ir būtiska loma bioloģiskajās sistēmās. Olbaltumvielu un DNS trīsdimensiju struktūra ir balstīta tikai uz ūdeņraža saitēm. Ūdeņraža saites var iznīcināt, pateicoties karsēšanai un mehāniskiem spēkiem.

Kovalentās obligācijas

Kad divi atomi, kuriem ir līdzīga vai ļoti maza elektronegativitātes atšķirība, reaģē kopā, tie, daloties elektroniem, veido kovalento saiti. Abi atomi var iegūt cēlgāzes elektronisko konfigurāciju, daloties elektronos šādā veidā. Molekula ir produkts, ko iegūst, veidojot kovalento saikni starp atomiem. Piemēram, kad tie paši atomi ir savienoti, veidojot tādas molekulas kā Cl₂, H₂, vai P₄, katrs atoms ir saistīts ar citu ar kovalento saiti. Metāna molekula (CH₄) ir arī kovalentās saites starp oglekļa un ūdeņraža atomiem. Metāns ir piemērs molekulai ar kovalentām saitēm starp atomiem ar ļoti zemu elektronegativitātes starpību.