Keemilised sidemed

  • Mis on keemiline side?
  • Kuidas tekivad keemilised sidemed?
  • Milliseid keemilisi sidemeid ainetes esineb?

Liim aatomite vahel

Kuu tiirleb ümber Maa külgetõmbejõu mõjul, puitlaudadest aeda hoiavad koos naelad, kleebised püsivad kinni liimiga. Kui poleks jõudu, mis hoiab aatomeid koos, ei saaks olemas olla ka aineid. Aastatuhandete eest arvati, et selleks jõuks on konksukesed, mis aatomeid ühendavad. Nüüdseks on teadlased avastanud mitut liiki keemilisi sidemeid.

Keemiline side on n-ö liim aatomite vahel.

Keemiline side

Keemiline side moodustub siis, kui aatomite väliskihi elektronid ümber paigutuvad. Keemilisi sidemeid on kolme liiki: kovalentne, iooniline ja metalliline side. Keemilise sideme liik oleneb sellest, milliste keemiliste elementide aatomite vahel side moodustub.

Keemiline side on vastastikmõju aatomite või ioonide vahel.

Keemiline side on vastastikmõju

  • aatomituuma ja väliskihi elektroni(de) vahel.
  • aatomite või ioonide vahel.
  • väliskihi elektronide vahel.
  • elektronide ja aatomituumade vahel.

Kovalentne side

Kovalentne side on aatomitevaheline keemiline side, mis tekib ühise elektroni­paari jagamisel. Kovalentne side moodustub kahe enamasti mittemetallilise elemendi aatomi vahel, mis jagavad elektronokteti saavutamiseks oma­vahel väliskihi elektrone. Kovalentset sidet tähistatakse tavaliselt kriipsuga (–) elementide sümbolite vahel: H–H, H–F.

Kovalentse sideme korral jagavad aatomid elektrone, moodustades ühiseid elektronipaare.

Vaatame mõnd näidet kovalentse sideme tekke kohta.

Näide 1

Vesinikuaatomil on väliskihis 1 elektron, seega on täielikult täidetud väliskihist puudu 1 elektron. Kahe vesiniku­aatomi lähenedes muutuvad elektronid aatomitele ühiseks ja moodustub elektroni­paar. Tekkinud elektroni­paar kuulub mõlemale sidet moodustavale aatomile.

Näide 2

Hapnikuaatomil on väliskihis 6 elektroni, seega elektron­oktetist on puudu 2 elektroni. Vee­molekulis jagab hapnik oma kahte väliskihi elektroni kahe vesiniku­aatomiga ning kumbki vesinikuaatom oma elektroni hapniku­aatomiga.

Kovalentne side esineb molekulides, näiteks vees ja süsi­happe­gaasis, ning mõnes kristallilises aines, näiteks teemandis ja väävlis. Olulisemad kovalentse sideme moodustajad on vesinik, lämmastik, hapnik ja süsinik nii liht­ainena kui ka seostudes üks­teisega. Need elemendid on kõige levinumad elus­organismide ehituses.

Molekul vaadatuna aatomjõu­mikroskoobiga (vasakul) ja selle mudel (paremal). Kovalentsed sidemed on näha vasakpoolsel pildil heledate joontena, mille moodustavad kahe aatomi vahel kiiresti liikuvad elektronid. Molekuli­mudelil kujutatakse kovalentseid sidemeid pulkadena aatomite vahel.

Kovalentne side

  • on alati vesinikuaatomi ja mõne teise elemendi aatomi vahel.
  • on enamasti mittemetalliliste elementide aatomite vahel.
  • tekib, kui aatomid jagavad ühist elektroni­paari.
  • võimaldab saavutada aatomitel täielikult elektronidega täidetud väliskihti.

Lämmastiku väliskihis on . Elektronokteti saavutamisest on lämmastiku­aatomil puudu elektroni, mistõttu saab lämmastik moodustada teiste mittemetalliliste elementidega .

Iooniline side

Iooniline side on keemiline side, mis tekib vastasmärgilise laenguga ioonide vahel. Metalliaatomid loovutavad ja mittemetalli­aatomid liidavad elektrone, moodustades vastavalt katioone ja anioone (vt ptk 3.1). Vastasmärgilise laenguga ioonide vahel mõjub elektriline tõmbejõud, sellist tõmbumist nimetatakse tinglikult iooniliseks sidemeks. Erinevalt kovalentsest sidemest ioonilise sideme korral aatomid elektroni­paari ei jaga. Iooniline side esineb paljudest ioonidest koosnevates kristallilistes ainetes.​

Iooniline side tekib vastas­märgilise laenguga ioonide vahel.
Keedusoolakristallis on väga palju naatrium- ja kloriidioone seotud ioonilise sidemega.

Mõtle

Mille poolest erinevad kovalentne ja iooniline side?

  • Iooniline side tekib positiivse ja negatiivse laenguga ioonide tõmbumisel.
  • Iooniline side tekib katiooni ja aniooni vahel.
  • Ioonilises sidemes ei ole elektronipaar jagatud aatomite vahel.
  • Ioonilises sidemes moodustub elektroni­paar, mida jagavad katioon ja anioon.

Metalliline side

Metalliline side on keemiline side metallides, nt vases ja rauas. See tekib metalliaatomite ja ühiste väliskihi­elektronide vastastik­mõjul. Metallis on kõigi aatomite väliskihi­elektronid ühised, need saavad kogu metalli piires liikuda. Vabalt liikuvate elektronide vastastik­mõju metalli­aatomitega tekitabki erilise metallilise sideme, mis hoiab metalli­aatomeid koos.

Metallis on kõigi aatomite väliskihi­elektronid ühised.
  • seob metalliaatomeid.
  • tekib metallis kõikide elektronide liikumisel metalli­aatomite ümber.
  • tekib väliskihi elektronide liikumisel metalli­aatomite ümber.
  • on vastastikmõju metalliaatomite ühiste väliskihielektronide vahel.
        • CH4
        • Fe
        • S
        • AlCl3
        • CO2
        • Ti
        • CuS
        • Li
        • Zn
        • NaI
        • F2
        • KBr

        Ma tean, et

        • Keemiline side on vastastikmõju aatomite või ioonide vahel.
        • Kovalentne side on aatomite­vaheline keemiline side, mis tekib ühise elektronipaari jagamisel.
        • Iooniline side on keemiline side, mis tekib vastasmärgilise laenguga ioonide vahel.
        • Metalliline side on keemiline side, mis tekib metalliaatomite ja ühiste väliskihielektronide vastastikmõjul.

        Jätan meelde!

        Küsimused ja ülesanded

        1. Miks on keemiline side oluline? Kas planeedid ja eluvormid saaksid ilma selleta eksisteerida?
        2. Millise elektronkihi elektronid on keemilise sideme moodustumisel olulised?
        3. Kirjelda kovalentset sidet kahe vesinikuaatomi vahel.
        4. Mille poolest erinevad kovalentne ja iooniline side?
        5. Mille poolest sarnanevad kovalentne ja metalliline side?