kovalenttisia

Kovalenttiset sidokset syntyvät, kun kaksi atomia jakavat elektroniparin tai useamman elektroniparin. Tämä elektronien jakaminen antaa atomeille vakaat ulkokuoret ja mahdollistaa molekyylin muodostumisen. Sidos voi olla yksittäinen, kaksois- tai kolmoissidos, ja se voi olla ei-polaarinen tai polaarinen riippuen elektronien jakautumisesta atomien välillä.

Polaarisuus johtuu elektronegatiivisuuserojen suuruudesta: suuresta erosta omaavien atomien välillä jaetut elektroniparit vetävät suuremman osan sähkövarauksesta puoleensa, mikä tuottaa osittaisen varaukseta molekyyliin. Epäpolaarisissa sidoksissa elektroniparit jakautuvat tasaisesti. Kovalenttiset sidokset voivat olla sekä homogeenisia (samojen alkuaineiden välillä) että heterogeenisiä.

Kovalenttiset yhdisteet voivat esiintyä erillisinä molekyyleinä, kuten vesi (H2O), metaani (CH4) ja hiilidioksidi (CO2), tai muodostaa laajoja verkkomaisia rakenteita kuten timantti (C) ja kvartsin kaltaiset rakenteet (SiO2). Pitkät polymeeriketjut muodostuvat kovalenttisilla sidoksilla ja luovat muoveja sekä muita polymeerejä. Sidosvahvuudet ja rakenteellinen järjestys vaikuttavat merkittävästi ominaisuuksiin.

Ominaisuudet vaihtelevat suuresti: yksittäisten molekyylien kovalenttiset yhdisteet voivat olla nestemäisiä tai kiinteitä sulamispisteensä mukaan, kun taas verkkomaiset kovalenttiset rakenteet ovat usein kovia ja niillä on korkeat sulamis- ja kiehumispisteet. Sähkönjohtokyky on yleensä alhainen, koska elektronit ovat tiukasti sidoksissa atomeihin; poikkeuksina ovat esimerkiksi grafiitti, jossa delokalisoituneet elektronit antavat johtokyvyn.

Käytännön ja biologian kontekstissa kovalenttiset sidokset muodostavat suurimman osan orgaanisista yhdisteistä ja biomolekyyleistä. Esimerkkejä ovat vesimolekyylit, proteiinit, DNA:n sokeri- ja fosfaattisiderakenteet sekä aminohappojen väliset peptide-sidokset ja disulfidisidokset, jotka auttavat proteiinien kolmiulotteista rakennetta.