85
พันธะเคมี แรงยึดเหนี่ยวระหวางอะตอมของธาตุทางเคมี พลังงานพันธะและความยาวพันธะ พันธะโควาเลนต พันธะไอออนิก พันธะโลหะ

พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันธะเคมี

แรงยึดเหนีย่วระหวางอะตอมของธาตุทางเคมี

พลังงานพันธะและความยาวพันธะ

พันธะโควาเลนต

พันธะไอออนกิ

พันธะโลหะ

Page 2: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันธะเคมี

พันธะโคเวเลนต

พันธะโคเวเลนต ( covalent bond) หมายถึง พันธะที่

เกิดจากการใชเวเลนตอิเล็กตรอนรวมกัน

1. การเกดิพนัธะโคเวเลนต

นิวเคลียสของทั้งสองอะตอมจะตองเขามาอยูใกลกันใน

ระยะที่เหมาะสม เพื่อทําใหแรงดึงดูดทั้งหมดของระบบเทากับ

แรงผลกัทําใหอยูในภาวะสมดุลกัน รวมทั้งมีการใชอิเล็กตรอน

รวมกัน เกิดเปนโมเลกุล เรียกวา เกิดพันธะโคเวเลนต

Page 3: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ธาตทุี่จะเกดิพนัธะโคเวเลนต

สวนมากเปนธาตุอโลหะกับอโลหะเนื่องจากธาตุอโลหะมี

พลังงานไอออไนเซซันคอนขางสูง จึงเสียอิเล็กตรอนไดยาก

มีแตใชอิเล็กตรอนรวมกันเกิดเปนพันธะโคเวเลนต

วิธีเขียนสตูรโครงสรางของโมเลกลุโคเวเลนต

ก. สูตรโครงสรางแบบจุด

ใชจดุ ( .) แทนเวเลนตอิเล็กตรอน

1. อะตอมของธาตุกอนเกิดปฏิกิริยา ใหเขียนแยกกัน และเขียน

จุดแสดงเวเลนตอิเล็กตรอนลอมรอบสัญลักษณของธาตุ

Page 4: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

2. เมื่ออะตอม 2 อะตอมสรางพันธะโคเวเลนตใหเขียนจุด ( . )ไว

ในระหวางสัญลักษณของอะตอมคูรวมพันธะ

ตัวอยางเชน

สูตรแบบจุดของฟอสฟอรัสไตรคลอไรด ( PCl3 )

P + 3 ( Cl ) Cl P Cl

Cl

Page 5: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ข. สูตรโครงสรางแบบเสน

ใชเสนตรง 1 เสน ( — ) แทนอิเล็กตรอนที่ใชรวมกัน 1 คู

ใชเสนตรง 2 เสน ( = ) แทนอิเล็กตรอนที่ใชรวมกัน 2 คู

ใชเสนตรง 3 เสน ( ) แทนอิเล็กตรอนที่ใชรวมกัน 3 คู

ใหเขียนไวในระหวางสัญลักษณของธาตุคูรวมพันธะ

ตัวอยาง สูตรโครงสรางแบบเสนของ PCl3

คือ Cl — P — Cl

Cl

Page 6: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ขอยกเวนสําหรับกฎออกเตต

โมเลกุลโคเวเลนต จะมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน เปนไปตามกฎ

ออกเตต ซึ่งทาํใหสารประกอบอยูในสภาพที่เสถียร แตอยางไร

ก็ตามพบวาสารประกอบบางชนิดมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนไม

เปนไปตามกฎออกเตต จัดเปนขอยกเวนสําหรับกฎออกเตต

ก. พวกที่ไมครบออกเตต ไดแกสารประกอบของธาตุในคาบที ่2

ของตารางธาตุ ที่มีเวเลนตอิเล็กตรอนนอยกวา 4 เชน Be B

ตัวอยางเชน BF3 BCl3 BeCl2 และ BeF2 เปนตน

F B F Cl Be Cl

F

Page 7: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ข. พวกที่เกินออกเตต

ไดแก สารประกอบของธาตุที่อยูในคาบที่ 3 ของตารางธาตุเปน

ตนไป สามารถสรางพันธะแลวทําใหอิเล็กตรอนเกินแปด เชน

PCl5 SF6 เปนตน

Cl

P Cl

Cl

Cl

ClF

S

F

F

F F

F

Page 8: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พิจารณาจากจํานวนอิเล็กตรอนทีใ่ชรวมกันของอะตอมคูรวมพันธะ

ดังนี้

ก. พันธะเดี่ยว เกิดจากอะตอมคูสรางพันธะทั้งสองใชอิเล็กตรอน

รวมกัน 1 คู ใชเสน 1 เสน ( — ) แทนพนัธะเดี่ยวเชน

Cl Cl Cl — Cl

H N H H N H

H H

2. ชนดิของพันธะโคเวเลนต

Page 9: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ข. พันธะคู เกิดจากอะตอมคูสรางพันธะทั้งสอง ใชอเิล็กตรอน

รวมกัน 2 คู ใชเสน 2 เสน ( = ) แทน 1 พันธะคู เชน

O O O = O

O C O O = C = O

H H H H

H C C H H — C = C — H

Page 10: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ค. พันธะสาม เกิดจากอะตอมคูสรางพันธะทั้งสองใช

อิเล็กตรอนรวมกันสามคูใชเสน ( ) แทน 1 พนัธะสาม เชน

N N N N

H C N H — C N

พันธะโคออรดิเนตโคเวเลนต ( Co-ordinate covalent bond )

จะเปนการใชอิเล็กตรอนรวมกันอีกแบบหนึ่งโดยที่

อิเล็กตรอนคูรวมพนัธะทั้ง 2 ตัว จะไดมาจากอะตอม

คูสรางพันธะเพียงตัวเดียว อีกอะตอมหนึ่งเพียงแตเขา

มาใชอิเล็กตรอนดวยเพื่อใหครบออกเตตเทานั้น

Page 11: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พิจารณาสูตรโครงสรางของโมเลกุล SO2 จะไดดังนี้

O S O O = S — O หรือ O = S O

สูตรแบบจุด สูตรแบบเสน

S O แสดงวาเปนพันธะโคออรดิเนตโคเวเลนต ซึ่ง

เกิดจากการใชอิเล็กตรอนรวมกัน 1 คูอิเล็กตรอนทั้งคูนั้น

ไดมาจากอะตอมของ S

Page 12: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ความยาวพันธะของอะตอมคูหนึ่งๆในสารประกอบตางชนิดกัน

3. ความยาวพันธะและพลังงานพันธะ

ความยาวพันธะ หมายถึง ระยะระหวางนิวเคลียสของอะตอมคู

หนึ่งๆ ที่สรางพันธะกันในโมเลกุล

ตัวอยาง

ชนิดของพันธะ ชนิดของโมเลกุล ความยาวพันธะ

O H H2O 96

CH3OH 96

H2O2 97

HNO2 98

เฉลี่ย

97

Page 13: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

เพชร

C2H6

C3H8

C2H5OH

ชนิดของพันธะ ชนิดของโมเลกุล ความยาวพันธะ

C — C 154

154

154

155

เฉลี่ย 154

ตัวอยาง

ความยาวพันธะของอะตอมคูหนึ่ง ๆ ในสารประกอบตางชนิดกัน

Page 14: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พลังงานพันธะ

พลังงานพันธะ หมายถึง พลังงานที่นอยที่สุดที่ตองใชเพื่อสลาย

พันธะระหวางอะตอมภายในโมเลกุลในสถานะกาซ ใหเปนอะตอม

เดี่ยวในสถานะกาซ

พลังงานพันธะเฉลี่ย

ในกรณีที่โมเลกุลโคเวเลนตนั้นประกอบดวยอะตอมมากกวา 2

อะตอม เชน H2O , CO2 , CH3OH ภายในโมเลกุลจะมีมากกวา 1

พันธะ พลังงานที่ใชในการสลายโมเลกุลใหกลายเปนอะตอมเดี่ยว

จะตองถูกใชเพื่อสลายพันธะหลายพันธะดวยกัน

Page 15: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พลังงานพันธะเฉลี่ยของอะตอมคูตาง ๆบางชนิด

พันธะเดี่ยว ( KJ / mol )

H — H 436 N — H 391 C — H 413 F — F 159

H — F 567 N — N 163 C — C 348 Cl — Cl 242

H — Cl 431 N — O 201 C — O 358 S — H 367

พันธะคู ( KJ / mol ) พันธะสาม ( KJ / mol )

C = C 614 C = N 615

C = O 745 N = N 418

O = O 498 C = S 477

C C 839

C N 891

N N 945

Page 16: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ความสัมพันธระหวางความยาวพันธะกบัพลงังานพนัธะ

สําหรับธาตุคูเดียวกัน ยิ่งความยาวพันธะมากเทาใด ก็จะยิ่งมี

พลังงานพันธะนอยลงเทานั้น ดงันั้น

ความยาวพันธะ : พันธะเดี่ยว > พันธะคู > พันธะสาม

พลังงานพันธะ : พนัธะสาม > พันธะคู > พันธะเดี่ยว

นอกจากนี้ พลังงานพันธะยังมีสวนสัมพันธกับความแขง็แรง

ของพนัธะดวยโดยที่พลังงานพันธะมากจะแข็งแรงมาก

ความแข็งแรง : พันธะสาม > พนัธะคู > พันธะเดี่ยว

Page 17: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

4. การเขียนสตูรและการเรียกชือ่สารโคเวเลนต

โมเลกุลโคเวเลนตเกิดจากการรวมตัวกันของธาตุตั้งแต 2 อะตอม

ขึ้นไป ในกรณีที่มีอะตอมของธาตุหลายชนิด กําหนดใหเขียน

สัญลักษณของธาตุเรียงตามลําดับดังนี้

B Si C P N H Se S I Br Cl O F

การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนตมีหลักการทั่วๆไปดังนี้

1. ใหเรียกชื่อธาตุที่อยูขางหนากอน แลวตามดวยชื่อของ

อีกธาตุหนึ่ง พรอมกับเปลี่ยนเสียงพยางคทายของธาตุ

หลังใหเปน -ไอด

Page 18: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

เชนถาธาตุที่อยูหลังเปน Cl ใหเรยีก คลอไรด O เรียก ออกไซด

N ใหเรียก ไนไตรด F เรียก ฟลอูอไรด

C ใหเรียก คารไบด Br เรียก โบรไมด

S ใหเรียก ซัลไฟด P เรียก ฟอสไฟด

2. นอกจากจะเรียกชื่อธาตุแลว ตองบอกจํานวนอะตอม ของธาตุ

ดวยโดยใชภาษากรีกดังนี้

1 = มอนอ 2 = ได 3 = ไตร 4 = เตตระ

5 = เพนตะ 6 = เฮกซะ 7 = เฮปตะ 8 = ออกตะ

9 = โนนะ 10 = เดคะ

Page 19: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ตัวอยาง ของการเรียกชื่อสารโคเวเลนต

CO คารบอนมอนอออกไซด หรือ คารบอนมอนอกไซด

CO2 คารบอนไดออกไซด

NO ไนโตรเจนมอนอออกไซด หรือ ไนโตรเจนมอนอกไซด

N2O ไดไนโตรเจนมอนอออกไซด หรือ ไดไนโตรเจนมอนอกไซด

N2O3 ไดไนโตรเจนไตรออกไซด

N2O5 ไดไนโตรเจนเพนตะออกไซด

Page 20: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

5. รูปรางโมเลกลุโคเวเลนต

รูปรางโมเลกุลโคเวเลนต ขึ้นอยูกับจํานวนพันธะโคเวเลนตหรือจํานวน

อิเล็กตรอนคูรวมพนัธะและจํานวนอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยวของอะตอม

กลางเปนหลัก

1. โมเลกุลที่มีรูปรางเปนเสนตรง

ก. โมเลกุลที่ไมมีอะตอมกลางเชน H2 , O2 , HCl , N2

ข. โมเลกุลที่อะตอมกลางมี 2 พนัธะไดแก BeCl2 CO2

มี 2 พันธะโคเวเลนตและไมมอีิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว

Page 21: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

มุมระหวางพันธะ 180 องศาเซลเซียส

BeCl Cl

รูปรางของโมเลกุล BeCl2 เปนเสนตรง

Page 22: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

- อะตอมกลางมี 3 พนัธะโคเวเลนต - ไมมอีิเล็กตรอนคูโดเดี่ยว

- มุมระหวางพันธะ 120 องศาเซลเซียส - เชน BF3 CH2O และ SO3

2. โมเลกุลที่มีรูปรางเปน สามเหลี่ยมแบนราบ

B

FF

F

รูปรางของโมเลกุล BF3 เปนสามเหลี่ยมแบนราบ

Page 23: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

3. โมเลกุลที่มีรูปรางเปน ทรงสี่หนา

- อะตอมกลางมี 4 พนัธะโคเวเลนต - ไมมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว

- มุมระหวางพันธะ 109.5 องศาเซลเซียส - ตัวอยางเชน CH4 CCl4 NH4+

H

CH

HH

รูปรางโมเลกุลของ CH4 เปนทรงสี่หนา

Page 24: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

4. โมเลกุลที่มีรูปรางเปนพีระมิดคูฐานสามเหลี่ยม

- อะตอมกลางมี 5 พนัธะโคเวเลนต - ไมมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว

- มุมระหวางพันธะ 120และ 90 องศาเซลเซียส - ตัวอยางเชน PF5 PCl5

Cl

PCl

ClCl

Cl

รูปรางโมเลกุลของ PCl5 เปน

พีระมดิคูฐานสามเหลี่ยม

Page 25: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

5. โมเลกุลที่มีรูปราง เปนทรงแปดหนา

- อะตอมกลางมี 6 พนัธะโคเวเลนต - ไมมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว

- มุมระหวางพันธะ 90 องศาเซลเซียส - ตัวอยางเชน SF6

S

F

F

F

F

F

F

รูปรางโมเลกุลของ SF6

เปน ทรงแปดหนา

Page 26: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

6. โมเลกุลที่มีรูปรางเปน มุมงอ

- อะตอมกลางมี 2 พนัธะโคเวเลนต - มอีิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว1 หรอื 2 คู

- มุมระหวางพันธะ 105 องศาเซลเซียส ( มมุจะไมแนนอนขึ้นอยูกับ

ชนิดของโมเลกุล) - ตัวอยางเชน H2O SO2O

HH

รูปรางโมเลกุลของ H2O เปนมุมงอ

Page 27: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

7. โมเลกุลที่มีรูปรางเปน พีระมดิฐานสามเหลี่ยม

- อะตอมกลางมี 3 พนัธะโคเวเลนต - มอีิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว1 คู

- มุมระหวางพันธะ 107 องศาเซลเซียส ( มมุจะไมแนนอนขึ้นอยูกับ

ชนิดของโมเลกุล) - ตัวอยางเชน NH3 PCl3 N

HHH

รูปรางโมเลกุลของ NH3 เปนมุมพีระมดิคู

ฐานสามเหลี่ยม

Page 28: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ทฤษฎีของการผลกักนัของคูอิเลก็ตรอนในเวเลนซเชลล

( Valence Shell Electron Pair Rupulsion Theory )

มใีจความที่สําคัญ

โดยยอดังนี้ รปูรางของโมเลกุลหรือไอออนที่ยึดเหนี่ยวกันดวย

พันธะโคเวเลนตจะขึ้นอยูกับจํานวนอิเล็กตรอนคูสรางพันธะ ( หรอื

จํานวนพันธะโคเวเลนต)และจํานวนอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยวที่มีอยูใน

เวเลนซเชลลของอะตอมกลาง โดยที่คูอิเล็กตรอนเหลานั้นจะจัด

ตัวเองรอบๆ อะตอมกลางใหอยูหางกันมากที่สุด ทั้งนี้เพื่อใหเกิดแรง

ผลักระหวางคูอิเล็กตรอนนอยที่สุด

Page 29: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สูตรทั่วไปคือ

สูตร = AXmEn

เมื่อ A = คืออะตอมกลางของโมเลกุล

X = คืออะตอมหรือกลุมของอะตอมที่ยึด เหนี่ยวกับ A

m = จํานวนคูของอิเล็กตรอนคูสรางพันธะ

E = สัญลักษณแทนอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว

n = จํานวนคูของอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว

Page 30: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

การใชทฤษฎี VSEPR ตองมีขอกําหนดบางประการเชน

1. ใชไดกับโมเลกุลหรือไอออนที่ยึดเหนี่ยวกันดวย

พันธะโคเวเลนตเทานั้น

2. พันธะเดี่ยว พันธะคู พันธะสาม หรือพนัธะ

โคออรดิเนตโคเวเลนตถือวาเปน 1 พันธะ

3. แรงผลักระหวางคูอิเล็กตรอนจะเรียงลําดับดังนี้

อิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว- คูโดดเดี่ยว > คูโดดเดี่ยว-

คูสรางพันธะ > คูสรางพันธะ - คูสรางพันธะ

Page 31: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

รูปรางโมเลกลุโคเวเลนตตามทฤษฎี VSEPR

AXmEn รูปรางโมเลกุล

AX2 เสนตรง

AX2E มมุงอ

AX3 สามเหลี่ยมแบนราบ

AX3E พีระมดิฐานสามเหลี่ยม

Page 32: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

AXmEn รูปรางโมเลกุล

AX4 ทรงสี่หนา

AX5 พีระมิดคูฐานสามเหลี่ยม

AX6 ทรงแปดหนา

AX7 พีระมิดคูฐานหาเหลี่ยม

Page 33: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

6. สภาพขั้วของโมเลกลุโคเวเลนต

ขั้วของพันธะพิจารณาไดจากผลตางของอิเล็กโทรเนกาติวิตี ( EN )

หรือสภาพไฟฟาลบของธาตุคูรวมพันธะ

ถาธาตุคูรวมพันธะมี EN เทากันจะไดเปนพันธะไมมขีั้ว

ถาธาตุคูรวมพันธะมี EN ตางกันจะไดพันธะมีขั้ว ยิ่ง

ตางกันมากเทาใด สภาพขั้วของพันธะยิ่งมากขึ้น

ซึ่ง อิเล็กโทรเนกาติวิตีหรือสภาพไฟฟาลบ หมายถึง

ความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนของธาตุที่รวมกันเปน

สารประกอบ

Page 34: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

คาอิเล็กโทรเนกาติวิตีขึ้นอยูกับขนาดอะตอมและจํานวนประจุใน

นิวเคลียส

อะตอมทีม่ีขนาดเล็ก จะมีคา EN สูงกวาอะตอมทีม่ี

ขนาดใหญและอะตอมทีม่ีประจุในนิวเคลียสมากจะมีคา EN สูง

กวาอะตอมทีม่ีประจุในนิวเคลียสนอย

ขั้วของพันธะที่พิจารณาจากคา EN แบงเปน 2 กรณีดังนี้

1. กรณีที่อะตอมคูรวมพนัธะมีคา EN เทากัน เรียกลักษณะของพันธะ

โคเวเลนตนี้วา พันธะโคเวเลนตไมมีขั้ว

2. กรณีที่อะตอมคูรวมพนัธะมีคา EN ตางกัน เรียกลักษณะของพันธะ

โคเวเลนตนี้วา พันธะโคเวเลนตมีขั้ว

Page 35: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

การเปรียบเทียบสภาพมีขั้วของพันธะ

ยิ่งอะตอมคูรวมพันธะมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีตางกันเทาใด ก็

จะยิ่งแสดงอํานาจของขั้วไฟฟาหรือมีสภาพขั้วมากขึ้น

เทานั้น

กรณีของ HF และ HCl เมื่อพิจารณาคา EN จะพบวา

F มคีา EN มากกวา Cl ดังนั้นผลตางของ EN ของ

HF จึงมากกวา HCl

Page 36: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

7. แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลโคเวเลนต

แรงลอนดอน

แรงลอนดอนเปนชื่อเฉพาะของแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุล

โคเวเลนตไมมีขั้ว โดยทั่วๆไปอาจจะสรุปเกี่ยวกับแรงลอนดอน

ไดดังนี้

1. แรงลอนดอนมีอยูในสารตางๆ ทุกชนิด ทั้งในสถานะของแข็ง

ของเหลวและกาซ สําหรับสารชนิดเดียวกันเมื่อมีสถานะ

ตางๆกัน แรงลอนดอนจะเรียงตามลําดับดังนี้

ของแข็ง > ของเหลว > กาซ

Page 37: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

2. แรงลอนดอนมีผลตอจุดเดือด จุดหลอมเหลว

เชนเดียวกับแรงยึดเหนี่ยวระหวางอนุภาคชนิดอื่นๆ แตมี

คานอยกวาและจะมีผลมากตอโมเลกุลโคเวเลนตไมมีขั้ว

3. แรงลอนดอนขึ้นอยูกับมวลโมเลกุลของสาร สารที่มี

มวลโมเลกุลสูงจะมีแรงลอนดอนมากกวาพวกทีม่ีมวล

โมเลกุลต่ํา

Page 38: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

แรงดึงดดูระหวางขั้ว : แรงยึดเหนีย่วระหวางโมเลกลุมีขั้ว

จากการศึกษาพบวาโมเลกุลโคเวเลนตชนิดมีขั้ว นอกจากจะ

ยึดเหนี่ยวกันดวยแรงลอนดอนแลวยังยึดเหนี่ยวกันดวยแรง

ระหวางขั้ว (dipole forces )

แรงระหวางขั้วเปนแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลประเภท

หนึ่งเกิดจากแรงดึงดดูระหวางขั้วบวกและขั้วลบของโมเลกุล

Page 39: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

แรงวันเดอรวาลส

แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลโคเวเลนตไมมีขั้ว ( แรง

ลอนดอน) กบัแรงดงึดูดระหวางขั้ว รวมกันเรียกวา แรงวัน

เดอรวาลสดังนั้นขนาดของแรงวันเดอรวาลสในโมเลกุลไมมี

ขั้วจึงขึน้อยูกับมวลโมเลกุลของสาร

นั่นคือ ในโมเลกุลไมมีขั้ว เมื่อมวลโมเลกุลเพิ่มขึ้น คาของแรง

วันดอรวาลสจะมีแนวโนมเพิ่มขึ้น

Page 40: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันธะไฮโดรเจน

ใชสัญลักษณพันธะไฮโดรเจนเปนจุดประ ( ……..) โดยเขียน

ไวระหวางอะตอมของธาตุที่เกิดพันธะไฮโดรเจน

เชน พันธะไฮโดรเจนในโมเลกุล HF จะเขียนไดดังนี้

H — F …………. H — F

พันธะไฮโดรเจน พันธะโคเวเลนต

Page 41: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

กรณีของโมเลกุล HF เมื่อเกิดพันธะไฮโดรเจน โมเลกุล

ของ HF จะดึงดูดตอเนื่องกันไปดวยพันธะไฮโดรเจน

คลายพอลิเมอรดังรปู

รูป การเกิดพันธะไฮโดรเจนในโมเลกุล HF

Page 42: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สรุป

1. พันธะไฮโดรเจน คือพันธะที่เกิดจากแรงยึดเหนี่ยวระหวาง

อะตอมไฮโดรเจนกับอะตอมอื่นๆ ที่มีคาอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงๆ และ

มีขนาดเล็ก ( คือธาตุ F, O และ N)

2. ไฮโดรเจนอะตอม ที่จะเกิดพันธะไฮโดรเจนไดจะตองเปนสวนที่

มีขั้ว ( คอนขางแรงมาก ) ไฮโดรเจนที่ไมมขีั้วจะไมสามารถเกิด

พันธะไฮโดรเจน

3. สารประกอบทีม่ีพนัธะไฮโดรเจน จะมีแรงยึดเหนี่ยวระหวาง

โมเลกุลสูงทําใหมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงกวาโมเลกุลโคเว

เลนตทั่วๆไป

Page 43: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

8. พันธะโคเวเลนตกับโครงรางผลึกตาขาย

สารโคเวเลนตสามารถแบงไดเปน 2 ประเภท

1. สารที่มีสูตรโมเลกุล เรยีกวา โมเลกุลโคเวเลนต มีจุด

เดือดและจุดหลอมเหลวต่ํารวมทั้งไมนําไฟฟา

2. พวกที่ไมมสีูตรโมเลกุล เรียกสารประเภทนี้วาโครง

ผลึกรางตาขาย เชน เพชร แกรไฟตและควอทซ มีจุดเดือด

จุดหลอมเหลวสูงมาก บางชนิดสามารถนําไฟฟาไดดวย

Page 44: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

โครงผลกึรางตาขายของแกรไฟต

รูป โครงผลึกรางตาขายของแกรไฟต

แทนอะตอมของคารบอน

แกรไฟตเปนรูปหนึ่งของธาตุคารบอนมีลักษณะของ

โครงผลึกรางตาขายเปนดังนี้

Page 45: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

แกรไฟตมีลักษณะเปนโครงผลึกรางตาขายจึงทําใหมีสมบัติ

แตกตางจากโมเลกุลโคเวเลนตทั่วๆไป เชน

-- ไมมีสูตรโมเลกุล

-- นําไฟฟาได

-- จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมาก

-- มีความแข็งมาก

Page 46: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

โครงผลกึรางตาขายของเพชร

เพชรเปนรูปหนึ่งของคารบอนเชนเดียวกับแกรไฟต และมี

โครงผลึกรางตาขายไดดังนี้

โครงผลึกรางตาขายของเพชร

แทนอะตอมของคารบอน

Page 47: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

จากลักษณะของโครงผลึกรางตาขาย ทําใหเพชรมี

สมบัติคลาย ๆ แกรไฟต

-- ไมมีสูตรโมเลกุล

-- ไมนําไฟฟา

-- จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง

-- มีความแข็งมาก

Page 48: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันธะเคมี

แรงยึดเหนีย่วระหวางอะตอมของธาตุทางเคมี

พลังงานพันธะและความยาวพันธะ

พันธะโควาเลนต

พันธะไอออนกิ

พันธะโลหะ

Page 49: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันธะเคมี

สารที่พบอยูทั่วไปในสถานะกาซของเหลวหรือของแข็ง จะประกอบดวย

อานุภาคขนาดเลก็ในรูปของอะตอม หรือโมเลกุลจํานวนมากรวมอยูดวยกัน

โดยมีแรงยึดเหนี่ยวระหวางอะตอมหรือโมเลกุล

1.แรงยึดเหนีย่วระหวางอะตอมของธาตุทางเคมี

แรงยึดเหนี่ยวทางเคมี

แรงยึดเหนี่ยวภายในโมเลกุล

แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุล

เชน พันธะโควาเลนต,พันธะไอออนิก,พันธะโลหะ

เชน แรงแวนเดอรวาลส, แรงดึงดูดระหวางขั้ว,

และ พนัธะไฮโดรเจน

Page 50: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พลังงานพันธะและความยาวพันธะ

พลังงานพันธะ (bond energy) หมายถึง พลังงานที่แยกอะตอมที่มีพันธะ

กันออกจากกนั ซึ่งจะบอกถึงความแข็งแรง ความหนาแนนของ

อิเล็กตรอนในพันธะได สําหรับโมเลกุลที่มีหลายพันธะ จะมีพลังงานที่ใช

สลายพันธะในแตละพันธะไมเทากัน

ความยาวพันธะ (bond length) หมายถึง ระยะระหวางนิวเคลียสของ 2

อะตอม ที่อยูติดกันในโมเลกลุโควาเลนต ซึ่งจัดเปนคาเฉลี่ย ของระยะสั้น

ที่สุดกับระยะที่ยาวที่สุด โดยความยาวพันธะ ของอะตอมชนิดเดียวกัน จะ

เทากบั 2 เทาของรัศมีโควาเลนต

Page 51: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ความยาวพันธะ ของอะตอมตางชนิดกัน จะเทากับผลบวกของรัศมีโควา

เลนตในการเกิดพันธะเคมี จะเกี่ยวของกับพลังงาน 2 ประเภท คือ

- พลังงานสลายพันธะ DH + (ดดูพลังงาน)

เชน H-Cl H+Cl DH = 431 kJ

- พลังงานสรางพันธะ DH - (คายพลังงาน)

เชน H+Cl H-Cl DH = -431 kJ

ในปฏิกิริยาเคมีที่เกดิขึ้น จะดูวาเปนปฏิกิริยาดูดหรือคายความรอน ให

พิจารณาคาของพลังงาน

พลังงานที่ใชสลายพันธะ > พลงังานที่ใชสรางพันธะ ดดูความรอน

พลังงานที่ใชสลายพันธะ < พลังงานที่ใชสรางพันธะ คายความ

รอน

Page 52: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ประโยชนของพลังงานพันธะ

1) บอกความแข็งแรงของพันธะ ถาพลังงานพันธะมาก แสดงวา

พันธะนั้นแข็งแรงมาก

2) บอกความไวในการทําปฏิกิริยา ถาพลังงานพันธะมาก แสดงวา

พันธะนั้นแข็งแรงมาก เกดิปฏกิริิยาไดยาก ความวองไวในการทํา

ปฏิกิริยาจึงมีนอย

3) ใชในการคํานวณคาพลังงานในปฏิกิริยาเคมี

Page 53: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

EX ใหคํานวณหาคาพลังงานความรอนของปฏิกิริยา CH4+Cl2 CH3Cl

+ HCl โดยกําหนดพลังงานดังนี้

C-H = 416 kJ Cl-Cl = 243 kJ C-Cl = 326 kJ H-Cl = 428 kJ

วิธีทํา 1) พันธะที่ตองทําลาย (พันธะของสารตั้งตน)

1 (Cl-Cl) DH = 243 kJ

4 (C-H) DH = 4(416) = 1664 kJ

พลังงานที่ใชสลายพันธะ = 243+1664 = 1907 kJ

2) พันธะที่สรางขึ้น (พันธะของสารผลิตภัณฑ)

1 (H-Cl) DH = 428 kJ

3 (C-H) DH = 3(416) = 1248 kJ

1 (C-Cl) DH = 328 kJ

Page 54: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พลังงานที่ใชสรางพันธะ = 428+1248+328 = 2004 kJ

จาก คาพลังงานของปฏิกิริยา = พลังงานที่สลายพันธะ- พลังงานที่สรางพันธะ

= 1907-2004 kJ = -97 kJ

ตอบ ปฏิกิริยานี้คายความรอน 97 kJ/mol #

Page 55: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ตารางแสดงคาพลังงานพันธะและความยาวพันธะ

ชนิดของพันธะ พลังงานพันธะ (kJ/mol) ความยาวพันธะ (pm)

C - C 348 154

C = C 614 134

C C 839 120

N - N 163 146

N = N 418 125

N N 945 40

พลังงานพันธะ : พันธะสาม > พันธะคู > พันธะเดี่ยว

ความแข็งแรง : พันธะสาม > พันธะคู > พันธะเดี่ยว

ความยาวพันธะ : พันธะสาม < พันธะคู < พันธะเดี่ยว

Page 56: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ปฏิกิริยาเคมี แบงตามพลังงานที่เปลี่ยนไปออกเปน 2 ประเภท คือ

1.ปฏิกิริยาคายพลังงาน : พลังงาน

เชน

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + 92 J

2.ปฏิกิริยาดูดความรอน : พลังงาน

เชน

HCl(g) +431KJ H(g) + Cl (g)

สรุป สราง - คาย และ สลาย - ดดู

ระบบ สิ่งแวดลอม

ระบบ สิ่งแวดลอม

Page 57: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันะะโควาเลนต

คือ แรงดึงดูดระหวางอะตอมคูหนึ่งที่ใชอิเลก็ตรอนรวมกันโดยไมคํานึงวา

อิเล็กตรอนที่ใชรวมกันจะมาจากอะตอมใดอะตอมหนึ่ง

ลักษณะสําคัญของพันธะโควาเลนต

1.เปนพันธะที่เกดิจากอะตอมของธาตที่มีคา IE สูงยึดกับ IE สูงดวยกัน

2.เปนพันธะที่เกดิจากอะตอมของ

อโลหะกับอโลหะ เชน CO2 NH3

กึง่โลหะกับอโลหะ เชน SiO2 GeCl4

โลหะบางชนิดกับอะโลหะบางชนิด เชน HgCl2 PbCl4

Page 58: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

3.โมเลกุลโควาเลนตทั่วไป จํานวนพันธะโควาเลนตหาไดจาก

เชน

O3 ,HNO3 มีจํานวนพันธะโควาเลนตทั้งหมด = (3-1), (5-1)

แตก็ใชไมไดกับทุกสารเสมอไป เชนสารประกอบไฮโดรคารบอน

พวกที่ขดเปนวง พวกไซโคลอัลเคน ไซโคลอัลคีน และ พวกไซ

โคลอัลไคน จํานวนพันธะโควาเลนตเทากับจํานวนของธาตุอโลหะ

เชน C3H9 มี 9 พันธะ

จํานวนพันธะโควาเลนต = จํานวนอะตอมของอโลหะทั้งหมด - 1

Page 59: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สูตรโครงสรางแสดงพันธะโควาเลนต

1.สูตรแบบจุด

หลักการเขียน

1.ตองทราบเลขอะตอมของธาตุเพื่อนําไปหาจํานวนวาเลนตอิเล็กตรอน

2.เขียนแตละจํานวนวาเลนตอิเล็กตรอนแทนดวยจุด (•)หรือ(*) รอบๆสัญลักษณ

ของธาตุ

3.นําอะตอมของแตละธาตุมาเขาคูกันโดยใหแตละอะตอมที่ใชอิเล็กตรอน

รวมกันมีวาเลนตอิเล็กตรอนเปนแปดตามกฏออกเตต เชนHH

+ O H

H

O

Page 60: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

2.สูตรแบบเสน

เปนสูตรโครงสรางที่เขียนแทนดวยการใชเสน 1 เสนแทนจํานวน

อิเล็กตรอนคูรวมพันธะ 1 คู

วิธีเขียน

1.เขียน - ระหวางสัญลักษณของอะตอมของธาตุคูหนึ่งๆ

2.ไมตองเขียนวาเลนตอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว

เชน HCN มีสูตรแบบเสนเปน H- C - N

Page 61: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

ชนิดของพันธะโควาเลนต

1.พันธะเดี่ยว เปนพันธะโควาเลนตที่เกิดจากอะตอมคูหนึ่งใน 1

พันธะใชอิเล็กตรอนรวมพันธะ 1 คู

2.พันธะคู เปนพันธะโควาเลนตที่เกิดจากอะตอมคูหนึ่งใน 1 พันธะ

ใชอิเล็กตรอนรวมพันธะ 2 คู

3.พันธะสาม เปนพันธะโควาเลนตที่เกดิจากอะตอมคูหนึ่งใน 1

พันธะใชอิเล็กตรอนรวมพันธะ 3 คู

Page 62: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

กฎออกเตต (Octer's Rule)

เปนกฎที่วาดวยการจัดอิเลก็ตรอนของอะตอมที่มารวมเปน

โมเลกุล เพื่อทําให Valent e- ครบ 8 หรือ 2 เทากับ He ซึ่งทําให

สารประกอบเสถียร

1. โดยการรับ และใหอิเล็กตรอน แลวทําใหอะตอมทั้งสองมี

Valent e-ครบ8 ไดแก สารประกอบอิออนิก และเกิด พันธะอิออนิก

2. โดยการใช e รวมกัน (Share) แลวทําใหอะตอมคูที่ใช e

รวมกันครบ 8 ไดแก สารประกอบโคเวเลนต และเกิด พันธะโคเวเลนต

Page 63: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สารประกอบที่ไมเปนไปตามกฎออกเตต

1. มี Valent e- นอยกวา 8 สารประกอบที่เกดิจากธาตุ Be และ B ไดแก

BeCI2 , BeF2 , BF3 , BCI3

2. มี Valent e- มากกวา 8 สารประกอบที่เกิดจากธาตุ P, S, Si, I, As, Xe

ไดแก PCI5, SF6, SiF6, ICI3, Ibr5, AsF5, SF4, XeF2, XeF4 เปนตน

3. ออกไซดของ N CI ไดแก NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, CI2O

แรโซแนนซ คือ ปรากฏการณที่สารประกอบโควาเลนตสามารถเขียน

สูตรโครงสรางไดมากกวา 1 แบบ เชน

S S หรือ S

O O O O O O

Page 64: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันธะโคออดเินตโคเวเลนต (Coordinate Covalent หรือ Dative bond)

คือ พันธะโคเวเลนตชนิดนึ่ง ที่อะตอมของธาตุหนึ่งใหอิเล็กตรอนเปนคู

เพื่อใหรวมกับอีกอะตอมหนึ่ง (ที่ไมให e- เลย แตใชรวมกัน) เพื่อใหทุก

อะตอมในโมเลกุลหรือไอออนเปนไปตามกฎออกเตต

เชน

H +

H+ + NH3 H N H

H

Page 65: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

การเขียนสูตรและเรียกชื่อสารโคเวเลนต

1.โมเลกุลโคเวเลนซเกิดจากการรวมกันของธาตุตั้งแต 2 อะตอมขึ้นไป

กําหนดใหเขียนสัญลักษณของธาตุเรียงลําดับดังนี้

B, Si, C ,P, N, H, Se,S, I, Br, Cl, O, F ตามลําดับ

2.ใชอิเล็กตรอนคูรวมพันธะของแตละอะตอมของธาตุคูณไขว

ตัวอยางจงเขียนสูตรสารประกอบโควาเลนต 612C และ 32

16S

วิธีทํา C มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2,4

S มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2,8,6

อิเล็กตรอนคูรวมพันธะ C S = C1S2 หรือ CS2

4 2

2 1

Page 66: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนซชนิดธาตุคู มหีลักดังนี้

1. ใหเรียกชื่อธาตุที่อยูขางหนากอน แลวตามดวยชื่อธาตุอีกธาตุหนึ่ง พรอม

เปลี่ยนเสียงพยางคทายเปน -ไอด

เชน ถาธาตุที่อยูหลังเปน Cl ใหเรียก คลอไรด O เรียก ออกไซด

N เรียก ไนเตรด F เรียก ฟลูออไรด S เรียก ซัลไฟด เปนตน

2.บอกจํานวนอะตอมของธาตุ โดยใชภาษา กรีกดังนี้

1 = มอนอ 2 = ได 3 = ไตร

4 = เตตระ 5 = เพนตะ 6 = เฮกซะ

7 = เฮปตะ 8 = ออกตะ 9 = โนนะ 10 = เดคะ

สําหรับธาตุขางหนาถามีอะตอมเดียวไมตองบอกจํานวนอะตอม

ตัวอยาง CO คารบอนมอนอออกไซด หรือคารบอนมอนอกไซด

Page 67: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลโควาเลนต

1.แรงวันเดอรวาลส (Van de Waals Force)

- แรงดึงดูดระหวางโมเลกุลมีขั้ว (Dipole Dipole Interaction)

- แรงดึงดูดระหวางโมเลกุลมีขั้วกับโมเลกุลที่ถูกเหนี่ยวนําใหเปนโมเลกุลมีขั้ว

(Dipole Induced Dipole Interaction)

- แรงดึงดูดระหวางโมเลกุลไมมีขั้ว (LondonDispersion Force)

2.พันธะไฮโดรเจน

คือ พันธะที่เกิดขึ้นจากไฮโดรเจนอะตอมมีพันธะโควาเลนตกับอะตอมที่มีคา

อิเล็กโตรเนกาติวิตีสูงและมีขนาดเล็กไดแก F,O และ N

Page 68: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

รูปรางโมเลกุลโควาเลนต

1.อะตอมกลางเกิดพันธะกับอะตอมขางเคียง 2 พันธะ แลวอะตอมกลาง

ไมมีวาเลนซอิเล็กตรอนเหลืออยู ไดโมเลกุลรูปเสนตรง (Linear) เชน

BeC12, CO2, HCN, C2H2

2.อะตอมกลางเกิดพันธะกับอะตอมขางเคียง 3 พันธะ แลวอะตอมกลาง

ไมมีวาเลนซอิเล็กตรอนเหลืออยู อิเล็กตรอนคูรวมพันธะจะแยกกันให

หางมากที่สุดเทากับ 120 องศา 3 มุม ได โมเลกุลรูปสามเหลี่ยมแบน

ราบ (Trigonal planar) เชน BF3, SO3, COCI2, NO3-

3.อะตอมกลางเกิดพันธะกับอะตอมขางเคียง 4 พันธะ แลวอะตอมกลาง

ไมมีวาเลนซอิเล็กตอนเหลืออยู อิเล็กตรอนคูรวมพันธะจะแยกกันทาํมุม

เทากับ 109.5 องศา 6 มุม ได โมเลกุลรูปทรงเหลี่ยมสี่หนา

(Tetrahedral) เชน CH4, POCI3, NH4+, SO4

2-

Page 69: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

4.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 5 คู และเกิดพันธะ

ทั้ง 5 คู มีมุมระหวางพันธะ 90 องศา 6 มุม และ 120 องศา 3 มุม จะได

โมเลกุลรูปปรามิดฐานสามเหลี่ยม 2 รูปประกอบกัน หรือ ปรามิด

คูฐานสามเหลี่ยม (Trigonal bipyramid) เชน PCI5, SOF4

5.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 6 คู และเกิดพันธะ

ทั้ง 6 คู มีมุมระหวางพันธะ 90 องศา 12 มุม จะได โมเลกุลรูปทรง

เหลี่ยมแปดหนา (Octahedral) เชน SF6, SiF62-

Page 70: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

รูปรางโมเลกุลโควาเลนตที่มีอิเล็กตรอนคูโดดเดีย่ว

1.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 4 คู เกิดพันธะทั้ง 3

คู และมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว 1 คู มีมุมระหวางพันธะ < 109.5 องศา

จะได โมเลกุลรูปปรามิดฐานสามเหลี่ยม (Trigonal pyramidal) เชน

NH3, CIO3-, H3O

+

2.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 4 คู เกิดพันธะทั้ง 2

คู และมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว 2 คู มีมุมระหวางพันธะ < 180 องศา จะ

ได โมเลกุลรูปงอ หรือ รูปตัว V (V-shaped) เชน H2O, SO2, H2S

Page 71: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

3.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 5 คู เกิดพันธะทั้ง 4

คู และมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว 1 คู จะได โมเลกุลรูป Irregular

tetrahedral เชน SF4

4.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 5 คู เกิดพันธะทั้ง 3

คู และมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว 2 คู จะได โมเลกุลรูปตัว T(T-shaped)

เชน CIF3

Page 72: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

5.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 5 คู เกิด

พันธะทั้ง 2 คู และมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว 3 คู จะได

โมเลกุลรูปเสนตรง (Linear) เชน XeF2

6.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 6 คู เกิด

พันธะทั้ง 5 คู และมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว 1 คู จะได

โมเลกุลรูปปรามิดฐานสี่เหลี่ยม (Square pyramidal) เชน

IF5

Page 73: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

7.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 6 คู เกิดพันธะทั้ง

4 คู และมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว 2 คู จะได โมเลกุลรูปสี่เหลี่ยม

แบนราบ (Square planar) เชน XeF4

Page 74: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สมบัติของโมเลกุลมีขั้วและโมเลกุลไมมีขั้ว

โมเลกุลมีขั้ว

- ละลายในตัวทําละลายชนิดโมเลกุลมีขั้ว เชน น้ํา,แอลกอฮอล

- แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลมีคาสูง

- จุดเดือดและจุดหลอมเหลวคอนขางสูง

โมเลกุลไมมีขั้ว

- ละลายในตัวทําละลายชนิดโมเลกุลไมมีขั้วเชน อีเทอร, อะซีโตน,

คารบอนเตตระคลอไรด

- แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลมีคาต่ํา

- จุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ํา

Page 75: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันธะไอออนิก ( Ionic bond ) คือ แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดในสารโดยที่

อะตอมของธาตุที่มีคาพลังงาน IE ต่ําใหเวเลนตอิเล็กตรอนแกอะตอม

ของธาตุที่มีคาพลังงาน IE สูง กลายเปนไอออนที่ประจุบวกและประจุ

ลบ เมื่อไอออนทั้งสองเขามาอยูใกลกนัจะเกิดแรงดึงดูดทางไฟฟาที่

แข็งแรงทําใหไอออนทั้งสองยึดเหนี่ยวกันดวย พันธะเคมีเรียกวา

พันธะไอออนิก และเรียกสารประกอบที่เกดิจากพันธะไอออนิกวา

สารประกอบไอออนิก

Page 76: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

กระบวนการเกิดสารประกอบไอออนิก เกิดผาน 5 ขั้นตอน เชน

1) Na(s) Na(g) พลังงานการระเหิด S = +109 kJ/mol

2) ½Cl2(g) Cl(g) พลังงานสลายพันธะ ½D= ½(242) = 121 kJ/mol

3) Na(g) Na+(g)+ e- พลังงานไอออไนเซชัน I = 4494 kJ/mol

4) Cl(g)+ e- Cl-(g) พลังงานอิเลก็ตรอนอัฟฟนิตี E = -347 kJ/mol

5) Na+(g)+Cl-(g) NaCl(s) พลังงานโครงผลึก U = -787 kJ/mol

รวม 5 ขั้นตอน

Na(s) + ½Cl2(g) NaCl(s) S + ½D + I + E + U = DH = -410 kJ/mol

Page 77: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สูตรเคมีของสารประกอบไอออนิก

1) นําจํานวน Valance e- มาหาประจุ โดยถาเปนโลหะใส + Valence e-

แตถาเปนอโลหะ ใหเอา Valence e- ลบดวย 8

2) นําจํานวนประจุมาคูณไขวสลับทีก่นั

เชน Ca+2 + Cl-1 Ca1Cl2

Li +1 + O -2 Li2O

Al+3 + O -2 Al2O3

NH4+ + PO4

3- (NH4)3PO4

Page 78: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

การการอานชื่อสารประกอบไอออนิก

อานชื่อไอออนบวกของโลหะ โลหะใดเกดิเปนไอออนบวกมากกวา 1 ชนิด

ตองบอกคาประจุดย เชน Fe 2+ = iron (II) ถาโลหะใดเกดิเปนไอออนบวก

ไดชนิดเดียวไมตองบอกคาประจุ เชน Na+ = โซเดียมไอออน อานชื่อ

ไอออนลบของอโลหะไอออนลบของธาตุเพียงชนิดเดียวอาชื่อลงทายดวย

ide เชน Cl- = Chloride ion ไอออนลบที่มีออกซิเจนเปนองคประกอบ

และไอออนที่มาจากกรด ถามีอะตอมออกซิเจมาก อานชื่อลงทาย ate ถามี

อะตอมออกซิเจนอย อานชื่อลงทาย ite และถามี H อะตอมแตกตัวยังไม

หมดตองอานชื่อและบอกจํานวน H อะตอมดวย เชน

SO32- = Sulfite ion , SO4

2- = Sulfate ion

HPO42- = Hydrogen phosphate ion

Page 79: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

โครงสรางของสารประกอบไอออนิก

ผลึกสารประกอบไอออนิกมีรูปทรงเปนรูปลูกบาศกประกอบดวย

ไอออนบวกและไอออนลบเรียงสลับกันเปนสามมิติแบบตางๆ ไม

สามารถแยกเปน โมเลกุลเดีย่วๆ ได ดังนั้นจึงไมสามารถทราบขอบเขต

ของไอออนของธาตุตางๆ ใน 1 โมเลกุลได แตสามารถหาออกมา ในรูป

อัตราสวนอยางต่ํา ของไอออนที่เปนองคประกอบเทานั้น จึงมีแตสูตร

เอมพิริคัล ไมมีสูตรโมเลกุล จึงใชสูตรเอมพิริคัลแทนสูตรเคมีของ

สารประกอบไอออนิก

โครงสรางผลึกสารประกอบไอออนิกจะเปนแบบใด ขึ้นอยูกับ

- ประจุที่ปรากฏอยูบนไอออนบวกและลบ

- อัตราสวนระหวางรัศมีไอออนบวกและลบ

+

-

Page 80: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สาระสําคัญของโครงผลึกของสารประกอบไอออนิก

โครงสรางของสารประกอบไอออนิกมีลักษณะคลายตาขาย ไมมีสูตรโมเลกลุ

มีแตสูตรเอมพิริคัลโครงผลึกของสารประกอบไอออนิก ของธาตุประกอบหมู

เดียว อาจจะเหมือนกันหรือไมเหมือนกันก็ได เชน โครงผลึกของ NaCl ตาง

จากโครงผลึกของ CsCl ซึ่งทั้งคู ตางก็เปนคลอไรดของธาตุหมูเดียวกัน

Page 81: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก

สารประกอบไอออนิกที่ละลายในตัวทําละลายที่เปนน้ําแลว จะแตกตัวเปน

ไอออน สามารถนําไฟฟาไดพรอมกันนั้นก็จะมีพลังงาน เปลี่ยน แปลงคูกันไป

ดวยเสมอดังนี้

ขั้นที่ 1สารประกอบไอออนิกแตกตัวเปนไออนบวกและลบในสถานะกาซ มี

การดูดพลังงานเขาสูระบบ เรียกวา พลังงานโครงรางผลึก (Lattice energy)

ขั้นที่ 2 ไออนบวกและลบในสถานะกาซแตละไอออนจะถูกลอมลอบไวดวย

โมเลกุลของน้ําเกิดไฮเดรชันมีการคายพลังงานออกจากระบบเรียกวา

พลังงานไฮเดรชัน (Hydration ennergy)

Page 82: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สรุปการละลายน้ําของสารประกอบไอออนิก

1. สารประกอบไอออนิกทุกชนิดที่ละลายน้ําไดจะตองมีพลังงาน

เปลี่ยนแปลงควบคูกันไปเสมอ อาจเปนแบบคายพลังงานหรือดูด

พลังงาน

2. สารประกอบไอออนิกที่ละลายน้ําได เกดิในกรณีที่แรงดึงดูดระหวาง

โมเลกุลของน้ํากับไอออนของผลึกไอออนิกมากกวาแรงยึดเหนี่ยว

ระหวางไอออนบวกและไอออนลบของผลึกไอออนิกนั้น

3. สารประกอบไอออนิกที่ไมละลายน้ําหรือละลายน้ําไดนอยมาก เกิดใน

กรณีที่แรงดึงดูดระหวางโมเลกุลของน้ําไมสามารถแยกไอออนจาก ผลึก

ไดโดยไอออนบวก และไอออนลบของผลึกไอออนิกดึงดูดแรงมาก

Page 83: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

4. สารประกอบไอออนิกใดละลายน้ําไดมาก จะอิ่มตัวชา และถา

สารประกอบไอออนิกใดที่ละลายน้ําไดนอยจะอิ่มตัวเร็ว

5. สภาพการละลายไดของสาร คือ ความสามารถของสารที่ละลายในตัวทํา

ละลายจนอิ่มตัว แตสภาพการละลายไดของสารประกอบไอออนิกจะมากแค

ไหนขึ้นอยูกับอุณหภูมิและชนิดของสาร สําหรับการบอกสภาพการละลาย

ไดของสารโดยมากมักจะบอกหยาบๆ ดังนี้

- ตัวละลาย < 0.1 g / H2O 100 g ที่ 25๐ C เ แสดงวาไมละลาย

- ตัวละลาย > 1 g / H2O 100 g ที่ 25๐C เ แสดงวาละลายไดดี

- ตัวละลาย 0.1 g ถึง 1 g / H2O 100 g ที่ 25๐C เ แสดงวาละลายไดบางสวน

Page 84: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

พันธะโลหะ

พันธะโลหะ คือ พันธะที่เกิดจากอะตอมของโลหะใชเวเลนตอิเล็กตรอนรวมกัน

โดยเวเลนซอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ไปทุกอะตอมไดทั่วทั้งกอนโลหะ

Page 85: พันธะเคมี - WordPress.com · 2013-07-11 · พันธะเคมี พันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนต ( covalent

สมบัติบางประการของโลหะ

1. ไมมีสูตรโมเลกุล มีเฉพาะสูตรอยางงาฟาจะรับและกระจายคลื่นแสง

ออกมาย เพราะอะตอมของโลหะยึดเหนี่ยวกันดวยพันธะโลหะแบบ

ตอเนื่องกันไป จึงไมอยูเปนอะตอมเดี่ยว

2. มีสถานะเปนของแข็ง มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมาก

3. นําไฟฟาและความรอนไดดี เพราะเวเลนซอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่

ไดอยางอิสระทั่วทั้งกอนโลหะ

4. เหนียวและตีเปนแผนบาง ๆ และดึงเปนเสนได เพราะเปนการผลักให

อนุภาคโลหะเลื่อนไถลโดยไมหลุด

5. สะทอนแสงได เพราะกลุมอิเล็กตรอนเมื่อกระทบกบัแสงซึ่งเปนคลื่น

แมเหล็กไฟ