1. При утворенні молекули гідроген хлориду   відбувається перекривання  -орбіталі атома Гідрогену та  -орбіталі атома Хлору. Спільна електронна пара розміщена несиметрично відносно центрів атомів, що взаємодіють. Вона зміщується до більш електронегативного Хлору. На атомі Хлору формується частковий негативний заряд, а на атомі Гідрогену — частковий позитивний заряд. У цьому випадку в молекулі центри позитивних і негативних зарядів не співпадають. Такі молекули називають полярними, або диполями.  Диполь — це система з двох зарядів, які є однаковими за величиною, але протилежними за знаком.

Отже, ковалентний зв’язок, що утворюється між атомами, електронегативності яких відрізняються, але незначно, називають ковалентним полярним зв’язком. Такий тип хімічного зв’язку утворюється в складних речовинах, утворених атомами неметалів.

Довжина зв’язку — це відстань між центрами ядер атомів, які утворюють зв’язок. Її вимірюють у нанометрах (1 нм = 10^-9 м). На довжину зв’язку істотно впливає кратність зв’язку: що вища кратність зв’язку, то менша довжина зв’язку. Зі збільшенням радіусів атомів, між якими виникає зв’язок, зростає і його довжина.

Енергія зв’язку — це енергія, яку потрібно затратити, щоб зруйнувати зв’язок, або енергія, яка виділяється при утворенні зв'язку. Її вимірюють у кілоджоулях на моль (кДж/моль). На енергію зв’язку істотно впливає кратність: що вища кратність зв’язку, то більша його енергія (міцність). Зі збільшенням міцності зв’язку його довжина зменшується.

Полярність зв’язку визначається асиметричністю розподілу спільної електронної хмари відносно ядер атомів, що утворюють зв’язок. 

2. Йонний зв’язок — це хімічний зв’язок, який утворюється за рахунок електростатичної взаємодії між йонами з зарядами протилежного знаку.

Такий тип хімічного зв’язку утворюється між атомами типових металів та типових неметалів. 

Атом Натрію містить один валентний електрон (визначаємо за номером групи, в якій знаходиться Натрій). Атом Хлору містить сім валентних електронів (визначаємо за номером групи, в якій знаходиться Хлор). При взаємодії атомів Натрію з атомами Хлору валентний електрон атома Натрію повністю переходить на зовнішній рівень атома Хлору, добудовуючи його до восьмиелектронної структури. При цьому атом Натрію, втрачаючи електрон, набуває позитивний заряд +1  та перетворюється на катіон  , а атом Хлору, приєднуючи електрон, набуває негативний заряд –1 та перетворюється на аніон  . Різнойменно заряджені йони притягуються завдяки електростатичним силам та утворюється сполука натрій хлорид. Цей процес можна зобразити за допомогою схеми:

Характеристика йонного зв’язку

А) неспрямований (ненапрямлений)

Ненапрямленність – це властивість іонного зв’язку, що зумовлена здатністю кожного йона притягувати до себе йони протилежного знака у будь-якому напрямку.

Б) ненасичений.

Ненасиченість – це властивість йонного зв’язку, яка виявляється у здатності йона, що має певний заряд, приєднувати будь-яку кількість йонів протилежного знака.

В) Поляризація йонів. 

Поляризація йона – це деформація його електронної оболонки під впливом електричного силового поля іншого йона.

Г) Поляризованість і поляризувальна здатність йонів. 

Поляризованість – це відносне зміщення ядра і електронної оболонки в йоні при дії силового електричного поля іншого йона.

Поляризувальна здатність йонів – це їх властивість чинити деформуючу дію на інші йони.

3. Водневий зв’язок – це електростатична взаємодія між протонізованим атомом Гідрогену однієї молекули і атомом електронегативного елемента, що несе негативний ефективний заряд і входить до складу іншої молекули.

Водневі зв'язки в молекулі води утворюються за рахунок взаємодії протонізованого атома Н (δ+) однієї молекули і атомом О іншої молекули, на якому зосереджений частковий негативний заряд (δ–). Електронна хмара атома Гідрогену значно зміщується до атому Оксигену. У результаті атом О набуває суттєвого ефективного негативного заряду, а ядро атома H (протон) із зовнішнього по відношенню до атома Оксигену боку майже втрачає електронну хмару. Між протоном атома Н і негативно зарядженим атомом О сусідньої молекули виникає електростатичне притягання, що й зумовлює утворення водневого зв’язку.

Водневі зв’язки довші і тому слабкіші від ковалентних.

Основний критерій характеристики - це енергія водневого зв'язування (RXH ... BY), яка залежить як від природи атомів Х і У. Здебільшого вона становить 10-30 кДж/моль, але в деяких випадках може досягати 60-80 кДж/моль і навіть вище.

4. У живих організмах міститься понад 80 хімічних елементів. Наявність 72 елементів є постійною, тому вони називаються біогенними. Найважливішими є хімічні елементи, що становлять 97,5 % від загальної маси організму. Це шість елементів О, С, Н, N, P, S, які є органогенними елементами. До макроелементів відносять елементи: Na, K, Ca, Mg, Cl, вміст яких в організмі становить 0,01 % і більше маси тіла. Макроелементи виконують роль пластичного матеріалу. Мікроелементи – 10-3 –10-5 %. Fe, J, F, Zn, Cu, Mn, Co, Cr, Ni, Mo, Al. Мікроелементи входять до складу ферментів, вітамінів, гормонів. Ультрамікроелементи – Au, Hg, Tl.

О – вміст в о-мі 65-75%, головний структурний компонент усіх органічних сполук клітини, дихання, перекис водню.

С – вміст в о-мі 15-18%, головний структурний компонент усіх органічних сполук клітини, утворює ряд токсичних сполук СО, СОСl₂ (фосген), ціаніди, основний компонет активованого вугілля.

Н – вміст в о-мі 8-10%, головний структурний компонент усіх органічних сполук клітини, входить до складу води, нафти, камяного вугілля та деяких мінералів.

N – вміст – 1.5-3.0%, обов'язковий компонент амінокислот, хітину.

P - міститься у складі кісткової тканини і зубної емалі, нуклеїнових кислот, АТФ і деяких ферментів.

S - міститься у складі деяких амінокислот, ферментів, вітаміну В.

5. S-елементи – це елементи 1 і 2 груп головних підгруп.

За хімічними властивостями натрій і калій – дуже активні метали. На повітрі одразу окиснюєюься, утворюючи пухкі продукти окиснення. При звичайній температурі самозаймаються в атмосфері хлору і брому. При невеликому нагріванні енергійно взаємодіють з рідким бромом, S, I₂, H₂. Для натрію (І) найбільш характерні іонні сполуки. Його сполуки мають кристалічну будову, в розплавленому і розчинному стані є електролітами, добре розчиняються у воді. Оскільки поляризуюча дія іона Na⁺ незначна, то комплексні сполуки для натрію нехарактерні. Тому більшість його солей кристалогідратів не утворюють. 

Натрій і калій за м’яких умов реагують з усіма неметалами (крім благородних газів), виявляючи при цьому винятково відновні властивості.

1.     Гідриди (взаємодія з воднем)

2Na+H2=2NaH

2. Взаємодія з киснем супроводжується утворенням пероксидів та надпероксидів (супероксидів):

Na + O₂ = Na₂O₂;                              K + O₂ = KO₂ (або K₂O₄).

   натрій пероксид                     калій надпероксид

3. Натрій і калій при взаємодії з водою утворюють відповідні гідроксиди МеОН (луги) і виділяється водень Н₂:

2Ме + 2Н₂О = 2МеОН + Н₂­.

4. Взаємодія з кислотами-неокисниками (HHal) відбувається з утворенням відповідних солей і виділенням водню:

2Ме + 2НHal = 2МеНal + Н₂­.

При взаємодії з кислотами-окисниками (концентровані HNO₃, H₂SO₄, розбавлена HNO₃) водень не утворюється, а виділяються продукти відновлення відповідних кислот (див. Нітратна кислота, Сульфатна кислота):

8Na + 10HNO_3р. = 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O,

8Na + 10HNO_3к. = 8NaNO₃ + N₂O + 5H₂O,

8K + 5H₂SO_4к. = 4К₂SO₄ + H₂S + 4H₂O.

5. Натрій і калій активно реагують із галогенами з виділенням світла. При взаємодії натрію з хлором утворюється натрій хлорид:

2Na + Сl₂ = 2NaСl.

6. З амоніаком NH₃ розплавлені натрій і калій утворюють аміди:

2Nа + 2NH₃ = 2NаNH₂ + Н₂.

7. У реакціях з ацетиленом утворюються ацетиленіди (карбіди) Me₂C₂:

2Nа + HС≡СН = Nа–С≡С–Na + Н₂.

При їх гідролізі утворюються луги.

Фізіологічне значення іонів K⁺ i Na⁺ пов’язане із їх різною здатністю до адсорбції (калій-натрієвий насос).

Іони калію разом з іонами натрію беруть участь в проведенні нервового імпульсу по системі нейронів. Нормальний ритм м’язевої роботи організму, наприклад, скорочення серця, підтримуються при певному співвідношенні іонів калію і натрію.

Розчин KMnO₄ використовують, як знезаражувальий засіб.

Натрій міститься в кістковій тканині, крові, мозку, легенях, рідині ока, спинномозковій рідині. Катіони Натрію беруть участь у підтримці осмотичного тиску та кислотно-лужної рівноваги, у проведенні нервових імпульсів. Калій міститься у кістковій тканині, м’язах, крові, мозку, серці, нирках. Катіони Калію беруть участь у проведенні біоелектричних потенціалів у нервах і м’язах, у регуляції скорочень серця й інших м’язів, підтримують осмотичний тиск у клітинах, активують деякі ферменти.

Хімічно кальцій дуже активний. За звичайних умов він легко взаємодіє з киснем і вологою повітря, тому його зберігають у герметично закритих посудинах. При нагріванні на повітрі кальцій загоряється і утворює оксид:

2Ca + O₂ = 2CaO.

З хлором і бромом кальцій реагує при нагріванні, а з фтором ― навіть на холоді. Продуктами цих реакцій є відповідні галогеніди, наприклад:

Сa + Сl₂ = CaСl₂.

При нагріванні кальцію з сіркою утворюється кальцій сульфід:

Ca + S = CaS.

Кальцій може реагувати і з іншими неметалами.

Взаємодія з водою призводить до утворення малорозчинного кальцій гідроксиду та виділення газуватого водню:

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂­.

Масова частка Кальцію в людському організмі становить 1,4–2 %. Він входить до складу зубів, костей, інших тканин і органів, бере участь у процесі згортання крові, збуджує серцеву діяльність. Щоб забезпечити організм достатньою кількістю Кальцію, слід обов’язково споживати молоко і молочні продукти, зелені овочі, рибу. Магній також важливий для фотосинтезу. З кальцієм вони працюють у парі.