veza, kemijska

veza, kemijska (engl. chemical bond; njem. chemische Bindung; rus. химическая связь), privlačna sila kojom se atomi ili atomske skupine udružuju u složenije, energijski stabilnije sustave kao što su molekule i kristali, čemu pridonose kvantnomehanička izmjena i elektrostatička privlačenja elektrona i atomskih jezgara. U kem. vezama sudjeluju samo tzv. vanjski elektroni iz posljednjih (valencijskih) ljuska atoma (→ elektronska konfiguracija atoma). Kada je elektronska gustoća na jednom atomu (→ elektronegativnost) znatno veća nego na drugome, veza je heteropolarna, a kada je konačna raspodjela elektronske gustoće na dvama povezanim atomima podjednaka, veza je homeopolarna. U ionskoj vezi, krajnjem obliku heteropolarne veze, vanjski elektroni u potpunosti prelaze s jednoga na drugi atom ili atomsku skupinu, pri čem nastaju suprotno nabijeni ioni povezani elektrostatičkom silom. Tako se najčešće vežu ioni metala i nemetala (npr. u natrijevu kloridu, NaCl), stvarajući veće električki neutralne agregate, kristale, u kojima je svaki ion okružen suprotno nabijenim ionima. Ionski su spojevi visoka tališta, a njihove taline i vodene otopine provode el. struju. Kovalentna veza homeopolarna je veza koja nastaje povezivanjem atoma preko zajedničkih elektronskih parova. Usmjerena je u prostoru, pa nastaju molekule svojstvene prostorne građe, a broj atoma koji se mogu vezati na neki atom određen je elektronskom strukturom molekule. Vrlo je čvrsta, pa molekule ostaju očuvane pri taljenju i isparivanju spojeva, a spojevi kristalne strukture u kojima je takvim vezama povezano mnoštvo atoma (npr. → dijamant i → grafit) izrazito su visoka tališta. Atomi metala spajaju se metalnom vezom, pri čem se slažu u guste slagaline, a vanjski elektroni, zajednički cijelome kristalu, djelomično popunjavaju pojase ili vrpce gustih elektronskih stanja, uzrokujući time dobru el. provodnost. Povišenjem temperature el. provodnost opada jer titranja atoma ometaju kretanje elektrona. Naprotiv, el. provodnost poluvodiča raste s temperaturom, jer se toplinskom energijom pobuđuju elektroni iz nižih, potpuno popunjenih pojasa da prijeđu u više, energijski odvojene nepopunjene pojase, čime postaju pokretni u cijelome kristalu (→ poluvodič). Atomi i ioni prijelaznih metala često tvore tzv. koordinativne veze s drugim atomima ili atomskim skupinama stvarajući → kompleksne spojeve. Među molekulama se stvaraju znatno slabije veze prouzročene slabijim privlačnim silama (npr. → Van der Waalsova sila) nego između atoma unutar molekula, ali također određuju ponašanje i svojstva tvari (npr. zbog van der Waalsovih se veza plinovi pri nižim temperaturama ukapljuju, a pri još nižim temperaturama kapljevine kristaliziraju u čvrste tvari). Među molekulama u kojima postoje skupine H–O, H–N, H–F i sl. pojavljuju se tzv. vodikove veze, prouzročene velikom razlikom elektronegativnosti između vodikovih atoma i atoma tih drugih elemenata, zbog čega nastaju jaki dipoli. Te su veze mnogo jače od van der Waalsovih, ali još uvijek bitno slabije od kovalentnih. O njima ovise svojstva → vode i mnogih biološki važnih makromolekula (npr. bjelančevina i → deoksiribonukleinske kiseline).