Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
พันธะเคมี
แรงยึดเหนีย่วระหวางอะตอมของธาตุทางเคมี
พลังงานพันธะและความยาวพันธะ
พันธะโควาเลนต
พันธะไอออนกิ
พันธะโลหะ
พันธะเคมี
พันธะโคเวเลนต
พันธะโคเวเลนต ( covalent bond) หมายถึง พันธะที่
เกิดจากการใชเวเลนตอิเล็กตรอนรวมกัน
1. การเกดิพนัธะโคเวเลนต
นิวเคลียสของทั้งสองอะตอมจะตองเขามาอยูใกลกันใน
ระยะที่เหมาะสม เพื่อทําใหแรงดึงดูดทั้งหมดของระบบเทากับ
แรงผลกัทําใหอยูในภาวะสมดุลกัน รวมทั้งมีการใชอิเล็กตรอน
รวมกัน เกิดเปนโมเลกุล เรียกวา เกิดพันธะโคเวเลนต
ธาตทุี่จะเกดิพนัธะโคเวเลนต
สวนมากเปนธาตุอโลหะกับอโลหะเนื่องจากธาตุอโลหะมี
พลังงานไอออไนเซซันคอนขางสูง จึงเสียอิเล็กตรอนไดยาก
มีแตใชอิเล็กตรอนรวมกันเกิดเปนพันธะโคเวเลนต
วิธีเขียนสตูรโครงสรางของโมเลกลุโคเวเลนต
ก. สูตรโครงสรางแบบจุด
ใชจดุ ( .) แทนเวเลนตอิเล็กตรอน
1. อะตอมของธาตุกอนเกิดปฏิกิริยา ใหเขียนแยกกัน และเขียน
จุดแสดงเวเลนตอิเล็กตรอนลอมรอบสัญลักษณของธาตุ
2. เมื่ออะตอม 2 อะตอมสรางพันธะโคเวเลนตใหเขียนจุด ( . )ไว
ในระหวางสัญลักษณของอะตอมคูรวมพันธะ
ตัวอยางเชน
สูตรแบบจุดของฟอสฟอรัสไตรคลอไรด ( PCl3 )
P + 3 ( Cl ) Cl P Cl
Cl
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
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
ข. พวกที่เกินออกเตต
ไดแก สารประกอบของธาตุที่อยูในคาบที่ 3 ของตารางธาตุเปน
ตนไป สามารถสรางพันธะแลวทําใหอิเล็กตรอนเกินแปด เชน
PCl5 SF6 เปนตน
Cl
P Cl
Cl
Cl
ClF
S
F
F
F F
F
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
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
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
พิจารณาสูตรโครงสรางของโมเลกุล SO2 จะไดดังนี้
O S O O = S — O หรือ O = S O
สูตรแบบจุด สูตรแบบเสน
S O แสดงวาเปนพันธะโคออรดิเนตโคเวเลนต ซึ่ง
เกิดจากการใชอิเล็กตรอนรวมกัน 1 คูอิเล็กตรอนทั้งคูนั้น
ไดมาจากอะตอมของ S
ความยาวพันธะของอะตอมคูหนึ่งๆในสารประกอบตางชนิดกัน
3. ความยาวพันธะและพลังงานพันธะ
ความยาวพันธะ หมายถึง ระยะระหวางนิวเคลียสของอะตอมคู
หนึ่งๆ ที่สรางพันธะกันในโมเลกุล
ตัวอยาง
ชนิดของพันธะ ชนิดของโมเลกุล ความยาวพันธะ
O H H2O 96
CH3OH 96
H2O2 97
HNO2 98
เฉลี่ย
97
เพชร
C2H6
C3H8
C2H5OH
ชนิดของพันธะ ชนิดของโมเลกุล ความยาวพันธะ
C — C 154
154
154
155
เฉลี่ย 154
ตัวอยาง
ความยาวพันธะของอะตอมคูหนึ่ง ๆ ในสารประกอบตางชนิดกัน
พลังงานพันธะ
พลังงานพันธะ หมายถึง พลังงานที่นอยที่สุดที่ตองใชเพื่อสลาย
พันธะระหวางอะตอมภายในโมเลกุลในสถานะกาซ ใหเปนอะตอม
เดี่ยวในสถานะกาซ
พลังงานพันธะเฉลี่ย
ในกรณีที่โมเลกุลโคเวเลนตนั้นประกอบดวยอะตอมมากกวา 2
อะตอม เชน H2O , CO2 , CH3OH ภายในโมเลกุลจะมีมากกวา 1
พันธะ พลังงานที่ใชในการสลายโมเลกุลใหกลายเปนอะตอมเดี่ยว
จะตองถูกใชเพื่อสลายพันธะหลายพันธะดวยกัน
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
ความสัมพันธระหวางความยาวพันธะกบัพลงังานพนัธะ
สําหรับธาตุคูเดียวกัน ยิ่งความยาวพันธะมากเทาใด ก็จะยิ่งมี
พลังงานพันธะนอยลงเทานั้น ดงันั้น
ความยาวพันธะ : พันธะเดี่ยว > พันธะคู > พันธะสาม
พลังงานพันธะ : พนัธะสาม > พันธะคู > พันธะเดี่ยว
นอกจากนี้ พลังงานพันธะยังมีสวนสัมพันธกับความแขง็แรง
ของพนัธะดวยโดยที่พลังงานพันธะมากจะแข็งแรงมาก
ความแข็งแรง : พันธะสาม > พนัธะคู > พันธะเดี่ยว
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
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
ตัวอยาง ของการเรียกชื่อสารโคเวเลนต
CO คารบอนมอนอออกไซด หรือ คารบอนมอนอกไซด
CO2 คารบอนไดออกไซด
NO ไนโตรเจนมอนอออกไซด หรือ ไนโตรเจนมอนอกไซด
N2O ไดไนโตรเจนมอนอออกไซด หรือ ไดไนโตรเจนมอนอกไซด
N2O3 ไดไนโตรเจนไตรออกไซด
N2O5 ไดไนโตรเจนเพนตะออกไซด
5. รูปรางโมเลกลุโคเวเลนต
รูปรางโมเลกุลโคเวเลนต ขึ้นอยูกับจํานวนพันธะโคเวเลนตหรือจํานวน
อิเล็กตรอนคูรวมพนัธะและจํานวนอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยวของอะตอม
กลางเปนหลัก
1. โมเลกุลที่มีรูปรางเปนเสนตรง
ก. โมเลกุลที่ไมมีอะตอมกลางเชน H2 , O2 , HCl , N2
ข. โมเลกุลที่อะตอมกลางมี 2 พนัธะไดแก BeCl2 CO2
มี 2 พันธะโคเวเลนตและไมมอีิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว
มุมระหวางพันธะ 180 องศาเซลเซียส
BeCl Cl
รูปรางของโมเลกุล BeCl2 เปนเสนตรง
- อะตอมกลางมี 3 พนัธะโคเวเลนต - ไมมอีิเล็กตรอนคูโดเดี่ยว
- มุมระหวางพันธะ 120 องศาเซลเซียส - เชน BF3 CH2O และ SO3
2. โมเลกุลที่มีรูปรางเปน สามเหลี่ยมแบนราบ
B
FF
F
รูปรางของโมเลกุล BF3 เปนสามเหลี่ยมแบนราบ
3. โมเลกุลที่มีรูปรางเปน ทรงสี่หนา
- อะตอมกลางมี 4 พนัธะโคเวเลนต - ไมมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว
- มุมระหวางพันธะ 109.5 องศาเซลเซียส - ตัวอยางเชน CH4 CCl4 NH4+
H
CH
HH
รูปรางโมเลกุลของ CH4 เปนทรงสี่หนา
4. โมเลกุลที่มีรูปรางเปนพีระมิดคูฐานสามเหลี่ยม
- อะตอมกลางมี 5 พนัธะโคเวเลนต - ไมมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว
- มุมระหวางพันธะ 120และ 90 องศาเซลเซียส - ตัวอยางเชน PF5 PCl5
Cl
PCl
ClCl
Cl
รูปรางโมเลกุลของ PCl5 เปน
พีระมดิคูฐานสามเหลี่ยม
5. โมเลกุลที่มีรูปราง เปนทรงแปดหนา
- อะตอมกลางมี 6 พนัธะโคเวเลนต - ไมมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว
- มุมระหวางพันธะ 90 องศาเซลเซียส - ตัวอยางเชน SF6
S
F
F
F
F
F
F
รูปรางโมเลกุลของ SF6
เปน ทรงแปดหนา
6. โมเลกุลที่มีรูปรางเปน มุมงอ
- อะตอมกลางมี 2 พนัธะโคเวเลนต - มอีิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว1 หรอื 2 คู
- มุมระหวางพันธะ 105 องศาเซลเซียส ( มมุจะไมแนนอนขึ้นอยูกับ
ชนิดของโมเลกุล) - ตัวอยางเชน H2O SO2O
HH
รูปรางโมเลกุลของ H2O เปนมุมงอ
7. โมเลกุลที่มีรูปรางเปน พีระมดิฐานสามเหลี่ยม
- อะตอมกลางมี 3 พนัธะโคเวเลนต - มอีิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว1 คู
- มุมระหวางพันธะ 107 องศาเซลเซียส ( มมุจะไมแนนอนขึ้นอยูกับ
ชนิดของโมเลกุล) - ตัวอยางเชน NH3 PCl3 N
HHH
รูปรางโมเลกุลของ NH3 เปนมุมพีระมดิคู
ฐานสามเหลี่ยม
ทฤษฎีของการผลกักนัของคูอิเลก็ตรอนในเวเลนซเชลล
( Valence Shell Electron Pair Rupulsion Theory )
มใีจความที่สําคัญ
โดยยอดังนี้ รปูรางของโมเลกุลหรือไอออนที่ยึดเหนี่ยวกันดวย
พันธะโคเวเลนตจะขึ้นอยูกับจํานวนอิเล็กตรอนคูสรางพันธะ ( หรอื
จํานวนพันธะโคเวเลนต)และจํานวนอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยวที่มีอยูใน
เวเลนซเชลลของอะตอมกลาง โดยที่คูอิเล็กตรอนเหลานั้นจะจัด
ตัวเองรอบๆ อะตอมกลางใหอยูหางกันมากที่สุด ทั้งนี้เพื่อใหเกิดแรง
ผลักระหวางคูอิเล็กตรอนนอยที่สุด
สูตรทั่วไปคือ
สูตร = AXmEn
เมื่อ A = คืออะตอมกลางของโมเลกุล
X = คืออะตอมหรือกลุมของอะตอมที่ยึด เหนี่ยวกับ A
m = จํานวนคูของอิเล็กตรอนคูสรางพันธะ
E = สัญลักษณแทนอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว
n = จํานวนคูของอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว
การใชทฤษฎี VSEPR ตองมีขอกําหนดบางประการเชน
1. ใชไดกับโมเลกุลหรือไอออนที่ยึดเหนี่ยวกันดวย
พันธะโคเวเลนตเทานั้น
2. พันธะเดี่ยว พันธะคู พันธะสาม หรือพนัธะ
โคออรดิเนตโคเวเลนตถือวาเปน 1 พันธะ
3. แรงผลักระหวางคูอิเล็กตรอนจะเรียงลําดับดังนี้
อิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว- คูโดดเดี่ยว > คูโดดเดี่ยว-
คูสรางพันธะ > คูสรางพันธะ - คูสรางพันธะ
รูปรางโมเลกลุโคเวเลนตตามทฤษฎี VSEPR
AXmEn รูปรางโมเลกุล
AX2 เสนตรง
AX2E มมุงอ
AX3 สามเหลี่ยมแบนราบ
AX3E พีระมดิฐานสามเหลี่ยม
AXmEn รูปรางโมเลกุล
AX4 ทรงสี่หนา
AX5 พีระมิดคูฐานสามเหลี่ยม
AX6 ทรงแปดหนา
AX7 พีระมิดคูฐานหาเหลี่ยม
6. สภาพขั้วของโมเลกลุโคเวเลนต
ขั้วของพันธะพิจารณาไดจากผลตางของอิเล็กโทรเนกาติวิตี ( EN )
หรือสภาพไฟฟาลบของธาตุคูรวมพันธะ
ถาธาตุคูรวมพันธะมี EN เทากันจะไดเปนพันธะไมมขีั้ว
ถาธาตุคูรวมพันธะมี EN ตางกันจะไดพันธะมีขั้ว ยิ่ง
ตางกันมากเทาใด สภาพขั้วของพันธะยิ่งมากขึ้น
ซึ่ง อิเล็กโทรเนกาติวิตีหรือสภาพไฟฟาลบ หมายถึง
ความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนของธาตุที่รวมกันเปน
สารประกอบ
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
การเปรียบเทียบสภาพมีขั้วของพันธะ
ยิ่งอะตอมคูรวมพันธะมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีตางกันเทาใด ก็
จะยิ่งแสดงอํานาจของขั้วไฟฟาหรือมีสภาพขั้วมากขึ้น
เทานั้น
กรณีของ HF และ HCl เมื่อพิจารณาคา EN จะพบวา
F มคีา EN มากกวา Cl ดังนั้นผลตางของ EN ของ
HF จึงมากกวา HCl
7. แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลโคเวเลนต
แรงลอนดอน
แรงลอนดอนเปนชื่อเฉพาะของแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุล
โคเวเลนตไมมีขั้ว โดยทั่วๆไปอาจจะสรุปเกี่ยวกับแรงลอนดอน
ไดดังนี้
1. แรงลอนดอนมีอยูในสารตางๆ ทุกชนิด ทั้งในสถานะของแข็ง
ของเหลวและกาซ สําหรับสารชนิดเดียวกันเมื่อมีสถานะ
ตางๆกัน แรงลอนดอนจะเรียงตามลําดับดังนี้
ของแข็ง > ของเหลว > กาซ
2. แรงลอนดอนมีผลตอจุดเดือด จุดหลอมเหลว
เชนเดียวกับแรงยึดเหนี่ยวระหวางอนุภาคชนิดอื่นๆ แตมี
คานอยกวาและจะมีผลมากตอโมเลกุลโคเวเลนตไมมีขั้ว
3. แรงลอนดอนขึ้นอยูกับมวลโมเลกุลของสาร สารที่มี
มวลโมเลกุลสูงจะมีแรงลอนดอนมากกวาพวกทีม่ีมวล
โมเลกุลต่ํา
แรงดึงดดูระหวางขั้ว : แรงยึดเหนีย่วระหวางโมเลกลุมีขั้ว
จากการศึกษาพบวาโมเลกุลโคเวเลนตชนิดมีขั้ว นอกจากจะ
ยึดเหนี่ยวกันดวยแรงลอนดอนแลวยังยึดเหนี่ยวกันดวยแรง
ระหวางขั้ว (dipole forces )
แรงระหวางขั้วเปนแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลประเภท
หนึ่งเกิดจากแรงดึงดดูระหวางขั้วบวกและขั้วลบของโมเลกุล
แรงวันเดอรวาลส
แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลโคเวเลนตไมมีขั้ว ( แรง
ลอนดอน) กบัแรงดงึดูดระหวางขั้ว รวมกันเรียกวา แรงวัน
เดอรวาลสดังนั้นขนาดของแรงวันเดอรวาลสในโมเลกุลไมมี
ขั้วจึงขึน้อยูกับมวลโมเลกุลของสาร
นั่นคือ ในโมเลกุลไมมีขั้ว เมื่อมวลโมเลกุลเพิ่มขึ้น คาของแรง
วันดอรวาลสจะมีแนวโนมเพิ่มขึ้น
พันธะไฮโดรเจน
ใชสัญลักษณพันธะไฮโดรเจนเปนจุดประ ( ……..) โดยเขียน
ไวระหวางอะตอมของธาตุที่เกิดพันธะไฮโดรเจน
เชน พันธะไฮโดรเจนในโมเลกุล HF จะเขียนไดดังนี้
H — F …………. H — F
พันธะไฮโดรเจน พันธะโคเวเลนต
กรณีของโมเลกุล HF เมื่อเกิดพันธะไฮโดรเจน โมเลกุล
ของ HF จะดึงดูดตอเนื่องกันไปดวยพันธะไฮโดรเจน
คลายพอลิเมอรดังรปู
รูป การเกิดพันธะไฮโดรเจนในโมเลกุล HF
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
8. พันธะโคเวเลนตกับโครงรางผลึกตาขาย
สารโคเวเลนตสามารถแบงไดเปน 2 ประเภท
1. สารที่มีสูตรโมเลกุล เรยีกวา โมเลกุลโคเวเลนต มีจุด
เดือดและจุดหลอมเหลวต่ํารวมทั้งไมนําไฟฟา
2. พวกที่ไมมสีูตรโมเลกุล เรียกสารประเภทนี้วาโครง
ผลึกรางตาขาย เชน เพชร แกรไฟตและควอทซ มีจุดเดือด
จุดหลอมเหลวสูงมาก บางชนิดสามารถนําไฟฟาไดดวย
โครงผลกึรางตาขายของแกรไฟต
รูป โครงผลึกรางตาขายของแกรไฟต
แทนอะตอมของคารบอน
แกรไฟตเปนรูปหนึ่งของธาตุคารบอนมีลักษณะของ
โครงผลึกรางตาขายเปนดังนี้
แกรไฟตมีลักษณะเปนโครงผลึกรางตาขายจึงทําใหมีสมบัติ
แตกตางจากโมเลกุลโคเวเลนตทั่วๆไป เชน
-- ไมมีสูตรโมเลกุล
-- นําไฟฟาได
-- จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมาก
-- มีความแข็งมาก
โครงผลกึรางตาขายของเพชร
เพชรเปนรูปหนึ่งของคารบอนเชนเดียวกับแกรไฟต และมี
โครงผลึกรางตาขายไดดังนี้
โครงผลึกรางตาขายของเพชร
แทนอะตอมของคารบอน
จากลักษณะของโครงผลึกรางตาขาย ทําใหเพชรมี
สมบัติคลาย ๆ แกรไฟต
-- ไมมีสูตรโมเลกุล
-- ไมนําไฟฟา
-- จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง
-- มีความแข็งมาก
พันธะเคมี
แรงยึดเหนีย่วระหวางอะตอมของธาตุทางเคมี
พลังงานพันธะและความยาวพันธะ
พันธะโควาเลนต
พันธะไอออนกิ
พันธะโลหะ
พันธะเคมี
สารที่พบอยูทั่วไปในสถานะกาซของเหลวหรือของแข็ง จะประกอบดวย
อานุภาคขนาดเลก็ในรูปของอะตอม หรือโมเลกุลจํานวนมากรวมอยูดวยกัน
โดยมีแรงยึดเหนี่ยวระหวางอะตอมหรือโมเลกุล
1.แรงยึดเหนีย่วระหวางอะตอมของธาตุทางเคมี
แรงยึดเหนี่ยวทางเคมี
แรงยึดเหนี่ยวภายในโมเลกุล
แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุล
เชน พันธะโควาเลนต,พันธะไอออนิก,พันธะโลหะ
เชน แรงแวนเดอรวาลส, แรงดึงดูดระหวางขั้ว,
และ พนัธะไฮโดรเจน
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
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
ประโยชนของพลังงานพันธะ
1) บอกความแข็งแรงของพันธะ ถาพลังงานพันธะมาก แสดงวา
พันธะนั้นแข็งแรงมาก
2) บอกความไวในการทําปฏิกิริยา ถาพลังงานพันธะมาก แสดงวา
พันธะนั้นแข็งแรงมาก เกดิปฏกิริิยาไดยาก ความวองไวในการทํา
ปฏิกิริยาจึงมีนอย
3) ใชในการคํานวณคาพลังงานในปฏิกิริยาเคมี
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
พลังงานที่ใชสรางพันธะ = 428+1248+328 = 2004 kJ
จาก คาพลังงานของปฏิกิริยา = พลังงานที่สลายพันธะ- พลังงานที่สรางพันธะ
= 1907-2004 kJ = -97 kJ
ตอบ ปฏิกิริยานี้คายความรอน 97 kJ/mol #
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
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
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
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
สูตรโครงสรางแสดงพันธะโควาเลนต
1.สูตรแบบจุด
หลักการเขียน
1.ตองทราบเลขอะตอมของธาตุเพื่อนําไปหาจํานวนวาเลนตอิเล็กตรอน
2.เขียนแตละจํานวนวาเลนตอิเล็กตรอนแทนดวยจุด (•)หรือ(*) รอบๆสัญลักษณ
ของธาตุ
3.นําอะตอมของแตละธาตุมาเขาคูกันโดยใหแตละอะตอมที่ใชอิเล็กตรอน
รวมกันมีวาเลนตอิเล็กตรอนเปนแปดตามกฏออกเตต เชนHH
+ O H
H
O
2.สูตรแบบเสน
เปนสูตรโครงสรางที่เขียนแทนดวยการใชเสน 1 เสนแทนจํานวน
อิเล็กตรอนคูรวมพันธะ 1 คู
วิธีเขียน
1.เขียน - ระหวางสัญลักษณของอะตอมของธาตุคูหนึ่งๆ
2.ไมตองเขียนวาเลนตอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว
เชน HCN มีสูตรแบบเสนเปน H- C - N
ชนิดของพันธะโควาเลนต
1.พันธะเดี่ยว เปนพันธะโควาเลนตที่เกิดจากอะตอมคูหนึ่งใน 1
พันธะใชอิเล็กตรอนรวมพันธะ 1 คู
2.พันธะคู เปนพันธะโควาเลนตที่เกิดจากอะตอมคูหนึ่งใน 1 พันธะ
ใชอิเล็กตรอนรวมพันธะ 2 คู
3.พันธะสาม เปนพันธะโควาเลนตที่เกดิจากอะตอมคูหนึ่งใน 1
พันธะใชอิเล็กตรอนรวมพันธะ 3 คู
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
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
พันธะโคออดเินตโคเวเลนต (Coordinate Covalent หรือ Dative bond)
คือ พันธะโคเวเลนตชนิดนึ่ง ที่อะตอมของธาตุหนึ่งใหอิเล็กตรอนเปนคู
เพื่อใหรวมกับอีกอะตอมหนึ่ง (ที่ไมให e- เลย แตใชรวมกัน) เพื่อใหทุก
อะตอมในโมเลกุลหรือไอออนเปนไปตามกฎออกเตต
เชน
H +
H+ + NH3 H N H
H
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
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
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
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-
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-
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
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
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
7.ถาอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมกลางทั้งหมด 6 คู เกิดพันธะทั้ง
4 คู และมีอิเล็กตรอนคูโดดเดี่ยว 2 คู จะได โมเลกุลรูปสี่เหลี่ยม
แบนราบ (Square planar) เชน XeF4
สมบัติของโมเลกุลมีขั้วและโมเลกุลไมมีขั้ว
โมเลกุลมีขั้ว
- ละลายในตัวทําละลายชนิดโมเลกุลมีขั้ว เชน น้ํา,แอลกอฮอล
- แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลมีคาสูง
- จุดเดือดและจุดหลอมเหลวคอนขางสูง
โมเลกุลไมมีขั้ว
- ละลายในตัวทําละลายชนิดโมเลกุลไมมีขั้วเชน อีเทอร, อะซีโตน,
คารบอนเตตระคลอไรด
- แรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลมีคาต่ํา
- จุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ํา
พันธะไอออนิก ( Ionic bond ) คือ แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดในสารโดยที่
อะตอมของธาตุที่มีคาพลังงาน IE ต่ําใหเวเลนตอิเล็กตรอนแกอะตอม
ของธาตุที่มีคาพลังงาน IE สูง กลายเปนไอออนที่ประจุบวกและประจุ
ลบ เมื่อไอออนทั้งสองเขามาอยูใกลกนัจะเกิดแรงดึงดูดทางไฟฟาที่
แข็งแรงทําใหไอออนทั้งสองยึดเหนี่ยวกันดวย พันธะเคมีเรียกวา
พันธะไอออนิก และเรียกสารประกอบที่เกดิจากพันธะไอออนิกวา
สารประกอบไอออนิก
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
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
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
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
+
-
สาระสําคัญของโครงผลึกของสารประกอบไอออนิก
โครงสรางของสารประกอบไอออนิกมีลักษณะคลายตาขาย ไมมีสูตรโมเลกลุ
มีแตสูตรเอมพิริคัลโครงผลึกของสารประกอบไอออนิก ของธาตุประกอบหมู
เดียว อาจจะเหมือนกันหรือไมเหมือนกันก็ได เชน โครงผลึกของ NaCl ตาง
จากโครงผลึกของ CsCl ซึ่งทั้งคู ตางก็เปนคลอไรดของธาตุหมูเดียวกัน
สมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก
สารประกอบไอออนิกที่ละลายในตัวทําละลายที่เปนน้ําแลว จะแตกตัวเปน
ไอออน สามารถนําไฟฟาไดพรอมกันนั้นก็จะมีพลังงาน เปลี่ยน แปลงคูกันไป
ดวยเสมอดังนี้
ขั้นที่ 1สารประกอบไอออนิกแตกตัวเปนไออนบวกและลบในสถานะกาซ มี
การดูดพลังงานเขาสูระบบ เรียกวา พลังงานโครงรางผลึก (Lattice energy)
ขั้นที่ 2 ไออนบวกและลบในสถานะกาซแตละไอออนจะถูกลอมลอบไวดวย
โมเลกุลของน้ําเกิดไฮเดรชันมีการคายพลังงานออกจากระบบเรียกวา
พลังงานไฮเดรชัน (Hydration ennergy)
สรุปการละลายน้ําของสารประกอบไอออนิก
1. สารประกอบไอออนิกทุกชนิดที่ละลายน้ําไดจะตองมีพลังงาน
เปลี่ยนแปลงควบคูกันไปเสมอ อาจเปนแบบคายพลังงานหรือดูด
พลังงาน
2. สารประกอบไอออนิกที่ละลายน้ําได เกดิในกรณีที่แรงดึงดูดระหวาง
โมเลกุลของน้ํากับไอออนของผลึกไอออนิกมากกวาแรงยึดเหนี่ยว
ระหวางไอออนบวกและไอออนลบของผลึกไอออนิกนั้น
3. สารประกอบไอออนิกที่ไมละลายน้ําหรือละลายน้ําไดนอยมาก เกิดใน
กรณีที่แรงดึงดูดระหวางโมเลกุลของน้ําไมสามารถแยกไอออนจาก ผลึก
ไดโดยไอออนบวก และไอออนลบของผลึกไอออนิกดึงดูดแรงมาก
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
พันธะโลหะ
พันธะโลหะ คือ พันธะที่เกิดจากอะตอมของโลหะใชเวเลนตอิเล็กตรอนรวมกัน
โดยเวเลนซอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ไปทุกอะตอมไดทั่วทั้งกอนโลหะ
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