В монографии впервые предложено решение научной проблемы системной оценки комплексного влияния химического состава и типа химической связи на структуру и свойства гомо- и гетероядерных бинарных химических соединений, веществ и материалов на их основе. При этом обоснована необходимость интеграции идей Периодической системы элементов Д.И. Менделеева и теории химического строения вещества А.М. Бутлерова. Для достижения поставленной в работе цели использована и развивается универсальная модель химической связи, опирающаяся на то, что все химические связи являются промежуточными между ее двумя (гомоядерные связи) или тремя (гетероядерные связи) разновидностями (ковалентная, металлическая, ионная). В соответствии с этой моделью разработаны методики расчета компонент связи на основе квантово-механических и классических химических подходов. Это позволило объединить гомо- и гетероядерные бинарные химические связи в единую систему, опираясь на которую оказалось возможным устанавливать соответствующие закономерности влияния изменения характера химической связи на ее длину и энергию, структуру и свойства различных веществ и материалов на их основе. Эффективность практического применения разработанных подходов демонстрируется возможностью объяснять факты, не объясняемые существующими теориями, или более точно их трактовать и прогнозировать практические результаты. Это подтверждено на примере следующих классов химических веществ: гомоядерных металлических и неметаллических соединений элементов Периодической системы (простых веществ), включая полиморфные формы железа и углерода; гетероядерных бинарных соединений типа оксидов (основных, амфотерных и кислотных, включая неорганические полимеры); интерметаллидов; проводников, полупроводников и диэлектриков; органических полимеров на примере сополимеров этилена и 1-гексена и др.