Wiązanie jest zdolność pierwiastka z wytworzeniem długołańcuchowe jak struktury poprzez szereg wiązań kowalencyjnych . Katenacja zachodzi najłatwiej w przypadku węgla , który tworzy wiązania kowalencyjne z innymi atomami węgla. Katenacja umożliwia obecność dużej liczby związków organicznych w przyrodzie. Węgiel jest dobrze znany ze swoich właściwości katenacyjnych, do tego stopnia, że chemia organiczna zasadniczo polega na badaniu łańcuchowych struktur węglowych. Jednak węgiel nie jest w żadnym wypadku jedynym pierwiastkiem zdolnym do tworzenia takich łańcuchów, a kilka innych pierwiastków z grupy głównej jest zdolnych do tworzenia wielu różnych łańcuchów.
Zdolność elementu do katenacji opiera się przede wszystkim na energii wiązania elementu z samym sobą. Zdolność ta zależy również od wielu przestrzennych i elektronicznych czynników , włączając w to elektroujemność elementu o którym mowa, do hybrydyzacji z oczodołu cząsteczkowej i zdolność do tworzenia różnych typów wiązań kowalencyjnych. W przypadku węgla nakładanie się sigma między sąsiednimi atomami jest wystarczająco mocne, aby utworzyć idealnie stabilne łańcuchy . W przypadku innych elementów uważano kiedyś, że jest to niezwykle trudne, pomimo wielu dowodów na to, że jest inaczej.
Katenacja jest dominująca między atomami węgla, istotna między atomami krzemu i mało obecna między atomami germanu .
Krzem może tworzyć wiązania sigma z innymi atomami krzemu ( głównym związkiem z tej klasy jest disilan ). Ale z odpowiednim pary podstawników organicznych zamiast wodoru na każdym atomie krzemu, można przygotować alkano- jak polysilylenes (niesłusznie czasami nazywane polisilany ) . Te długie związki łańcuchowe mają zaskakujące właściwości elektroniczne - na przykład wysoką przewodność elektryczną - z powodu delokalizacji sigma elektronów w łańcuchu.
Nawet gatunku krzemu - krzemowe obligacje są możliwe. Jednak te wiązania są mniej stabilne niż ich analogi węglowe. Disilane jest bardzo reaktywny w stosunku do etanu . W disilylènes rzadkie, w przeciwieństwie do alkenów . Przykłady disilinów , długo uważanych za zbyt niestabilne, aby można je było izolować, opisano w 2004 roku.
Katenacja prawie nie występuje między atomami azotu i między atomami fosforu .
Przygotowano łańcuchy fosforowe (z podstawnikami organicznymi), chociaż są one raczej kruche. Częściej występują małe cykle lub grupy.
Katenacja jest znacząca między atomami siarki i jest niewielka między atomami selenu i między atomami telluru .
Niezwykłe właściwości siarki elementarnej są w dużej mierze spowodowane katenacją. W jego natywnym stanie , siarka występuje w postaci cząsteczek o S 8 ( cyclooctasulfur ). Po podgrzaniu cykle te otwierają się i łączą ze sobą, powodując powstanie łańcuchów o rosnącej długości, o czym świadczy rosnąca lepkość w miarę wydłużania się łańcuchów.
W ostatnich latach opisano różne wiązania podwójne i potrójne między pierwiastkami półmetalicznymi, w tym krzem, german, arsen , bizmut i tak dalej.
Zdolność katenacyjna niektórych głównych elementów grupy jest obecnie przedmiotem badań w dziedzinie polimerów nieorganicznych .