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, tänapäevaks on teadlased avastanud mitut liiki keemilisi sidemeid. 

Keemiline side on n-ö liim aatomite vahel

Keemiline side

Keemiline side on vastasmõju aatomite või ioonide vahel.

Vastasmõju aatomite vahel on võimalik seetõttu, et aatomi­tuum on laetud positiivselt, elektronid aga negatiivselt. Keemiline side moodustub siis, kui aatomite välise elektron­kihi elektronid ümber paigutuvad.

Keemilise sideme liike on kolm: kovalentne, iooniline ja metalliline side. Keemilise sideme liik oleneb sellest, millised keemilised elemendid sideme moodustavad.

Positiivselt laetud aatomituuma ja negatiivselt laetud elektronide vahel mõjub tõmbejõud

Keemiline side on vastasmõju ...

  • 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 elektron­paari jagamise teel. 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 elektronpaare

Näide 1

Vesiniku aatomil on välises elektron­kihis 1 elektron, seega on täielikult täidetud elektron­kihist puudu 1 elektron. Kahe vesiniku aatomi lähenedes muutuvad elektronid aatomitele ühiseks ja moodustub elektron­paar. Tekkinud elektron­paar kuulub mõlemale sidet moodustavale aatomile. Mõlema aatomi jaoks on elektronkiht täidetud.

Näide 2

Hapnik saab moodustada kaks kovalentset sidet. Näiteks vee molekulis jagab hapnik oma kahte väliskihi elektroni kahe vesiniku aatomiga ning iga vesiniku aatom oma elektroni hapniku aatomiga. Hapnik saavutab elektronokteti ja mõlemad vesinikud täidetud elektronkihi.

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

Molekul vaadatuna aatomjõumikroskoobiga  (vasakul) ja selle mudel (paremal). Kovalentsed sidemed on näha heledate joontena, mille moodustavad kahe aatomi vahel kiiresti liikuvad elektronid

Kovalentne side ...

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

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

Süsiniku väliskihis on elektroni. Elektronokteti saavutamisest on süsiniku aatomil puudu , mistõttu saab süsinik moodustada teiste mittemetalliliste elementidega .

Iooniline side

Iooniline side on keemiline side, mis tekib vastasmärgilise laenguga ioonide vahel.

Ioonid on laenguga aatomid. Katioon on elektroni(d) loovutanud ja selle laeng on positiivne, anioon on elektroni(d) liitnud ja selle laeng on negatiivne. Vastasmärgilise laenguga ioonide vahel mõjuvad tõmbejõud. Sellist tõmbumist nimetataksegi tinglikult iooniliseks sidemeks.

Erinevalt kovalentsest sidemest ioonilise sideme korral aatomid elektronpaari ei jaga. Iooniline side esineb paljudest ioonidest koosnevates kristallilistes ainetes.

Iooniline side on tõmbejõud vastasmärgilise laenguga ioonide vahel
Keedusoola kristall koosneb paljudest katioonidest ja anioonidest, mille vahel mõjuvad tõmbejõud ehk mida hoiavad koos ioonilised sidemed

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 elektronpaar jagatud aatomite vahel.
  • Ioonilises sidemes moodustub elektronpaar, mida jagavad katioon ja anioon.

Metalliline side

Metalliline side on omane metallidele, näiteks vasele ja rauale. Metallis on kõigi aatomite välise elektronkihi elektronid ühised, need saavad kogu metalli piires liikuda. Selliseid liikuvaid väliskihi elektrone nimetatakse elektronpilveks. Elektronpilve vastasmõju metalliaatomitega tekitabki erilise metallilise sideme, mis hoiab metalliaatomeid koos. Metalliline side on keemiline side metallides, mis tekib metalliaatomite ja ühiste väliskihi elektronide vastasmõjul.

Metallis on aatomite väliskihi elektronid kõigile aatomitele ühised
        • CuS
        • F2
        • S
        • Na2O
        • CH4
        • Fe
        • KBr
        • Li
        • Ti
        • Zn
        • AlCl3
        • CO2

        Ma tean, et ...

        • Keemiline side on vastasmõju aatomite või ioonide vahel.
        • Kovalentne side on aatomitevaheline keemiline side, mis tekib ühise elektronpaari jagamise teel.
        • Iooniline side on keemiline side, mis tekib vastasmärgilise laenguga ioonide vahel.
        • Metalliline side on keemiline side metallides, mis tekib metalliaatomite ja ühiste väliskihi elektronide vastasmõjul.

        Küsimused

        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 vesiniku aatomi vahel.
        4. Mille poolest erinevad kovalentne ja iooniline side?