Сутегі байланысы және коваленттік байланыс
Химиялық байланыстар атомдар мен молекулаларды біріктіреді. Байланыстар молекулалар мен атомдардың химиялық және физикалық әрекетін анықтауда маңызды. Америка химигі Г. Н. Льюис ұсынғандай, атомдар валенттік қабатында сегіз электрон болған кезде тұрақты болады. Атомдардың көпшілігінің валенттік қабаттарында сегізден аз электрон бар (периодтық жүйенің 18 тобындағы асыл газдардан басқа); сондықтан олар тұрақты емес. Бұл атомдар тұрақты болу үшін бір-бірімен әрекеттеседі. Осылайша, әрбір атом асыл газдың электронды конфигурациясына қол жеткізе алады. Коваленттік байланыс - химиялық қосылыстардағы атомдарды байланыстыратын осындай химиялық байланыстың бірі. Сутегі байланыстары молекулалар арасындағы молекулааралық тартылыс болып табылады.
Сутегі байланыстары
Сутегі фтор, оттегі немесе азот сияқты электртеріс атомға қосылғанда, полярлық байланыс пайда болады. Электртерістігіне байланысты байланыстағы электрондар сутегі атомына қарағанда электртеріс атомға көбірек тартылады. Демек, сутегі атомы ішінара оң заряд алады, ал электртеріс атом ішінара теріс заряд алады. Осы зарядты бөлуге ие екі молекула жақын болғанда, сутегі мен теріс зарядталған атом арасында тартылыс күші болады. Бұл тартылыс сутегі байланысы ретінде белгілі. Сутектік байланыстар басқа дипольдік әрекеттесулерге қарағанда салыстырмалы түрде күшті және олар молекулалық әрекетті анықтайды. Мысалы, су молекулаларында молекулааралық сутектік байланыс бар. Бір су молекуласы басқа су молекуласымен төрт сутектік байланыс түзе алады. Оттегінің екі жалғыз жұбы болғандықтан, ол оң зарядталған сутегімен екі сутектік байланыс түзе алады. Сонда екі су молекуласы димер ретінде белгілі болуы мүмкін. Әрбір су молекуласы сутегімен байланысу мүмкіндігіне байланысты төрт басқа молекуламен байланыса алады. Бұл су молекуласының төмен молекулалық салмағы болса да, судың қайнау температурасының жоғарылауына әкеледі. Сондықтан сутегі байланыстары газ фазасына өткенде оларды бұзуға қажетті энергия жоғары болады. Әрі қарай сутегі байланыстары мұздың кристалдық құрылымын анықтайды. Мұз торының бірегей орналасуы оның суда жүзуіне көмектеседі, демек, қысқы кезеңде судағы тіршілікті қорғайды. Бұдан басқа, сутегі байланысы биологиялық жүйелерде маңызды рөл атқарады. Ақуыздар мен ДНҚ-ның үш өлшемді құрылымы тек сутегі байланыстарына негізделген. Сутегі байланыстары қыздыру және механикалық күштердің әсерінен жойылуы мүмкін.
Ковалентті байланыс
Электртерістігінің айырмашылығы ұқсас немесе өте төмен екі атом өзара әрекеттескенде, олар электрондарды ортақ пайдалану арқылы коваленттік байланыс түзеді. Екі атом да электрондарды осылай бөлісу арқылы асыл газдың электронды конфигурациясын ала алады. Молекула - атомдар арасындағы коваленттік байланыстардың түзілуі нәтижесінде пайда болатын өнім. Мысалы, Cl2, H2 немесе P4 сияқты молекулалар құру үшін бірдей атомдар қосылғанда, әрбір атом екіншісімен коваленттік байланыс арқылы байланысқан. Метан молекуласының (CH4) көміртегі мен сутегі атомдары арасында коваленттік байланыстары да бар. Метан - электртерістігінің айырмашылығы өте төмен атомдар арасында коваленттік байланысы бар молекулаға мысал.
Сутегі мен коваленттік байланыстардың айырмашылығы неде?
• Атомдар арасындағы коваленттік байланыс нәтижесінде молекула түзіледі. Молекулалар арасында сутегі байланыстарын көруге болады.
• Сутегі байланысы болуы үшін сутегі атомы болуы керек. Кез келген екі атом арасында коваленттік байланыстар болуы мүмкін.
• Коваленттік байланыстар сутектік байланыстарға қарағанда күштірек.
• Коваленттік байланыста электрондар екі атом арасында ортақ болады, бірақ сутегі байланысында мұндай алмасу болмайды; керісінше оң заряд пен теріс заряд арасында электростатикалық әрекеттесу орын алады.
