Põhiline erinevus kaksiksideme ja üksiksideme vahel on see, et üksiksideme moodustumisel jagavad kaks aatomit ainult ühte elektronpaari, samas kui kaksiksideme moodustumisel jagavad kaks aatomit kahte elektronpaari.
Ameerika keemiku G. N. Lewise ettepaneku kohaselt on aatomid stabiilsed, kui nende valentskestas on kaheksa elektroni. Enamiku aatomite valentskestas on vähem kui kaheksa elektroni (v.a perioodilisuse tabeli 18. rühma väärisgaasid); seetõttu ei ole need stabiilsed. Need aatomid kipuvad üksteisega reageerima, muutuma stabiilseks. Seega võib iga aatom saavutada väärisgaasi elektroonilise konfiguratsiooni. Ja see võib juhtuda ioonsidemete, kovalentsete või metalliliste sidemete moodustamisega. Nende hulgas on kovalentne side eriline. Sellesse võlakirjade kategooriasse kuuluvad üksik- ja topeltsidemed.
Mis on topeltvõlakiri?
Kaksikside tekib siis, kui kaks aatomit jagavad valentsorbitaalide täitmiseks kahte paari elektrone. Topeltsidemed on üksiksidemetest lühemad, kuid neist tugevamad. Sp2 hübridisatsioon võimaldab aatomitel moodustada kaksiksideme.
Topeltvõlakirjad võivad olla kahte tüüpi. Kahest võlakirjast üks on sigma-side. See moodustub kahe sp2 hübridiseeritud orbitaali lineaarse kattumise kaudu. Teiseks moodustub teine side (mida me nimetame pi sidemeks) kahe p-orbitaali külgmise kattumise kaudu.
Joonis 01: topeltside punases värvitoonis
Kaksiksidemega molekuli tavaline näide on etüleen. Etüleenis on kaksikside kahe süsinikuaatomi vahel. Kuid peale sarnaste aatomite võivad seda tüüpi sidemed tekkida ka erinevate aatomite vahel, nagu näiteks karbonüülsüsiniku (C=O), imiinide (C=N), asoühendite (N=N) jne näidetes.
Mis on üksikvõlakiri?
Üksikside moodustub siis, kui kaks aatomit, millel on sarnane või väike elektronegatiivsuse erinevus, jagavad ühte elektronide paari. Need kaks aatomit võivad olla sama tüüpi või erinevat tüüpi. Näiteks kui sama tüüpi aatomid ühinevad, moodustades molekule nagu Cl2, H2 või P4, iga aatom seostub teisega ühe kovalentse sideme kaudu.
Metaanimolekulil (CH4) on üks kovalentne side kahte tüüpi elementide (süsiniku- ja vesinikuaatomite) vahel. Lisaks on metaan näide molekulist, millel on väga väikese elektronegatiivsuse erinevusega kovalentsed sidemed aatomite vahel.
Joonis 02: Metaani molekuli struktuur
Me nimetame kovalentseid üksiksidemeid ka sigma sidemeteks. Üksikside annab molekulile võimaluse üksteise suhtes selle sideme ümber pöörlema. Seega võimaldab see pöörlemine molekulil omada erinevaid konformatsioonilisi struktuure. Samuti moodustuvad seda tüüpi sidemed molekuli sp3 hübridiseerunud aatomitega. Kui kaks võrdset sp3 hübridiseeritud molekuli lineaarselt kattuvad, moodustub üksikside.
Mis vahe on topeltvõlakirjal ja üksikvõlakirjal?
Kovalentseid sidemeid on peamiselt kolme tüüpi; üksiksidemed, kaksiksidemed ja kolmiksidemed. Peamine erinevus kaksiksideme ja üksiksideme vahel on see, et üksiksideme moodustumisel jagatakse kahe aatomi vahel ainult üks elektronpaar, samas kui kaksiksideme moodustumisel jagatakse kahte elektronipaari.
Lisaks on oluline erinevus kaksiksideme ja üksiksideme vahel see, et üksikside tuleneb kahe sp3 hübridiseeritud orbitaali kattumisest, kaksiksidemed aga kahe sp2 hübridiseeritud orbitaali lineaarsest kattumisest ja p-orbitaali külgmisest kattumisest.
Peale selle sisaldab üksikside ühte sigma sidet, samas kui kaksikside sisaldab ühte sigma sidet ja ühte pi-sidet. Seega mõjutab see aatomitevahelise sideme pikkust. Seetõttu tekib teine erinevus kaksiksideme ja üksiksideme vahel. See on; üksiksideme pikkus on suurem kui kaksiksidemel. Lisaks on kaksiksideme dissotsiatsioonienergia suhteliselt kõrgem kui üksiksideme dissotsiatsioonienergia.
Kokkuvõte – topeltvõlakiri vs üksikvõlakiri
Kaksiksidemed ja üksiksidemed on kovalentsete keemiliste sidemete tüübid. Peamine erinevus kaksiksideme ja üksiksideme vahel on see, et üksiksideme moodustumisel jagatakse kahe aatomi vahel ainult üks elektronpaar, samas kui kaksiksideme moodustumisel jagatakse kahte elektronipaari.
