Ковалентний зв'язок характеризується напрямленістю у просторі, довжиною, енергією, полярністю та поляризовністю. Слід розрізняти полярність (статична характеристика) від поляризовності – (динамічна характеристика) – молекул. Якщо атоми, що утворюють хімічний зв'язок, близькі за електронегативністю, то виникає симетрична молекулярна орбіталь, наприклад в етані (СН3–СН3). Якщо хімічний зв'язок сполучає атоми, що відрізняються за електронегативністю, то в такій несиметричній молекулі максимум енергії зв'язку зміщено до більш електронегативного атома, наприклад:
Зміщення електронної густини по ланцюгу s-зв'язків до більш електронегативного атома називають індукційним ефектом. Символ d показує частковий заряд на атомах. Індукційний ефект алкільних груп змінюється в наступному ряду:
CH3 < R–CH2 < R1R2CH < R1R2R3C
Стабільність радикалів та іонів карбонію, які проміжно утворюються в реакції, змінюється аналогічно збільшенню індукційного ефекту алкільних груп:
Замісники, які притягують до себе електрони s - зв’язку в більшому ступені, ніж атом гідрогену, проявляють негативний індукційний ефект (-І), а замісники, які відштовхують від себе електрони зв’язку сильніше атома гідрогену, проявляють позитивний індукційний ефект (+І).
Під притяжінням і відштовхуванням полягає різниця в розташуванні електронів зв’язку, зумовлена різною електронегативністю атомів гідрогену і замісників. Нижче наведені деякі важливі замісники, розташовані у порядку зменшення –І або +І – ефектів за відношенням до гідрогену.
Стабільність радикалів і іонів карбонію помітно зростає, якщо в розподілі неспареного електрона беруть участь p-орбіталі, що призводить до делокалізації електрона або заряду:
Позитивний індукційний ефект алкільного радикала зміщує в несиметричних алкенах електронну густину p-зв'язку, що поляризує молекулу, наприклад, пропілену:
Цей факт підтверджується реакціями приєднання до пропілену сполук структури Нd+®Xd- (HHal, H2SO4, HOCl та ін.) за правилом Марковникова.
Загальні положення в питанні про індукційний ефект:
1. Індукційний ефект проявляється завжди при наявності в молекулі атомів з різною електронегативністю.
2. Індукційний ефект розповсюджується тільки через s-зв'язки і завжди в одному напрямку.
3. Індукційний ефект затухає у ланцюзі через 3 – 4 s-зв'язки.