Ūdeņraža saite pret kovalento saiti
Ķīmiskās saites satur atomus un molekulas kopā. Saites ir svarīgas molekulu un atomu ķīmiskās un fizikālās uzvedības noteikšanā. Kā ierosinājis amerikāņu ķīmiķis G. N. Lūiss, atomi ir stabili, ja to valences apvalkā ir astoņi elektroni. Lielākajai daļai atomu valences apvalkos ir mazāk par astoņiem elektroniem (izņemot periodiskās tabulas 18. grupā esošās cēlgāzes); tāpēc tie nav stabili. Šie atomi mēdz reaģēt viens ar otru, 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 pievilcības starp molekulām.
Ūdeņraža saites
Kad ūdeņradis ir pievienots elektronnegatīvam atomam, piemēram, fluoram, skābeklim vai slāpeklim, rodas polāra saite. Elektronegativitātes dēļ saitē esošie elektroni tiks vairāk piesaistīti elektronegatīvajam atomam, nevis ūdeņraža atomam. Tāpēc ūdeņraža atoms iegūs daļēju pozitīvu lādiņu, savukārt elektronnegatīvāks atoms iegūs daļēju negatīvu lādiņu. Kad divas molekulas ar šādu lādiņu atdalīšanu atrodas blakus, starp ūdeņradi un negatīvi lādēto atomu būs pievilkšanās spēks. Šī pievilcība ir pazīstama kā ūdeņraža saite. Ūdeņraža saites ir salīdzinoši spēcīgākas nekā citas dipolu mijiedarbības, un tās nosaka molekulāro uzvedību. Piemēram, ūdens molekulām ir starpmolekulāras ūdeņraža saites. Viena ūdens molekula var veidot četras ūdeņraža saites ar citu ūdens molekulu. Tā kā skābeklim ir divi vientuļi pāri, tas var veidot divas ūdeņraža saites ar pozitīvi lādētu ūdeņradi. Tad abas ūdens molekulas var saukt par dimēru. Katra ūdens molekula var savienoties ar četrām citām molekulām ūdeņraža saišu spējas dēļ. Tā rezultātā ūdens viršanas temperatūra ir augstāka, lai gan ūdens molekulai ir zema molekulmasa. Tāpēc enerģija, kas nepieciešama, lai pārtrauktu ūdeņraža saites, kad tās nonāk gāzveida fāzē, ir lielas. Turklāt ūdeņraža saites nosaka ledus kristālisko struktūru. Unikālais ledus režģa izvietojums palīdz tai peldēt pa ūdeni, tādējādi aizsargājot ūdens organismus ziemas periodā. Izņemot šo, ūdeņraža saitei ir būtiska loma bioloģiskajās sistēmās. Olb altumvielu un DNS trīsdimensiju struktūra balstās tikai uz ūdeņraža saitēm. Ūdeņraža saites var iznīcināt karsēšanas un mehānisku spēku ietekmē.
Kovalentās saites
Kad divi atomi ar līdzīgu vai ļoti zemu elektronegativitātes starpību reaģē kopā, tie veido kovalento saiti, daloties elektronos. Abi atomi var iegūt cēlgāzes elektronisko konfigurāciju, šādā veidā daloties ar elektroniem. Molekula ir produkts, kas rodas, veidojot kovalentās saites starp atomiem. Piemēram, kad tie paši atomi ir savienoti, veidojot tādas molekulas kā Cl2, H2 vai P4, katrs atoms ir saistīts ar otru ar kovalento saiti. Metāna molekulai (CH4) ir arī kovalentās 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 veidojas kovalentās saites, veidojot molekulu. Starp molekulām var redzēt ūdeņraža saites.
• Ūdeņraža atomam ir jābūt ūdeņraža saitei. Kovalentās saites var veidoties starp jebkuriem diviem atomiem.
• Kovalentās saites ir stiprākas nekā ūdeņraža saites.
• Kovalentajā saitē elektroni tiek dalīti starp diviem atomiem, bet ūdeņraža saitē šāda veida koplietošana nenotiek; drīzāk notiek elektrostatiskā mijiedarbība starp pozitīvo un negatīvo lādiņu.
