ชนดของพนธะเคม 

พนธะภายในโมเลกล (intramolecular bond)

พนธะระหวางโมเลกล (intermolecular bond)

พนธะโคเวเลนต (covalent bonds) พนธะไฮโดรเจน (hydrogen bonds)

พนธะไอออนก (ionic bonds) แรงแวนเดอรวาลส (Van der Waals forces)

พนธะโลหะ ( metallic bonds) แรงดงดดระหวางโมเลกล - ไอออน(molecule-ion attractions)

 พนธะไอออนก       พนธะไอออนก ( Ionic bond ) หมายถง  แรงยดเหนยวทเกดในสารประกอบทเกดขนระหวาง 2 อะตอมอะตอมทมคาอเลกโตรเนกาตวตตางกนมาก อะตอมทมคาอเลคโตรเนกาตวตนอยจะใหอเลคตรอนแกอะตอมทมคาอเลคโตรเนกาตวตมาก และทำาใหอเลกตรอนทอยรอบๆ อะตอมครบ 8 (octat rule ) กลายเปนไอออนบวก และไอออนลบตามลำาดบ เกดแรงดงดดทางไฟฟาระหวางไอออนบวกและไอออนลบ และเกดเปนโมเลกลขน เชน การเกดสารประกอบ NaCl ดงภาพ

     จากตวอยาง Na ซงมวาเลนซอเลกตรอนเทากบ 1 ไดใหอเลกตรอนแก Cl ทมวาเลนซอเลกตรอนเทากบ 7 จงทำาให Na และ Cl มวาเลนซอเลกตรอนเทากบ 8 เกดเปนสารประกอบไอออนก

สมบตของสารประกอบไอออนก        1.  มขว เพราะสารประกอบไอออนกไมไดเกดขนเปนโมเลกลเดยว แตจะเปนของแขงซงประกอบดวยไอออนจำานวนมาก ซงยดเหนยวกนดวยแรงยดเหนยวทางไฟฟา        2.  ไมนำาไฟฟาเมออยในสภาพของแขง แตจะนำาไฟฟาไดเมอใสสารประกอบไอออนกลงในนำา ไอออนจะแยกออกจากกน ทำาใหสารละลายนำาไฟฟาในทำานองเดยวกนสารประกอบทหลอมเหลวจะนำาไฟฟาไดดวยเนองจากเมอหลอมเหลวไอออนจะเปนอสระจากกน เกดการไหลเวยนอเลคตรอนทำาใหอเลคตรอนเคลอนทจงเกดการนำาไฟฟา

        3.  มจดหลอมเหลวและจดเดอดสง  ความรอนในการทำาลายแรงดงดดระหวางไอออนใหกลายเปนของเหลวตองใชพลงงานสง        4.  สารประกอบไอออนกทำาใหเกดปฏกรยาไอออนก  คอ ปฏกรยาระหวางไอออนกบไอออน  ทงนเพราะสารไอออนก จะเปนไอออนอสระในสารละลาย ปฏกรยาจงเกดทนท        5.  สมบตไมแสดงทศทางของพนธะไอออนก สารประกอบไอออนกเกดจากไอออนทมประจตรงกนขามรอบ ๆ ไอออนแตละไอออนจะมสนามไฟฟาซงไมมทศทาง จงทำาใหเกดสมบตไมแสดงทศทางของพนธะไอออนก        6.  เปนผลกแขง แตเปราะและแตกงาย

 การอานชอสารประกอบไออนก          กรณเปนสารประกอบธาตค   ใหอานชอธาตทเปนประจบวก  แลวตามดวยธาตประจลบโดยลงทายเสยงพยางคทาย  เปน  ไอด “ ”(ide) เชน

          กรณเปนสารประกอบธาตมากกวาสองชนด ใหอานชอธาตทเปนประจบวก แลวตามดวยกลมธาตทเปนประจลบไดเลย เชน

           กรณเปนสารประกอบธาตโลหะทรานซชน ใหอานชอธาตทเปนประจบวกและจำานวนเลขออกซเดชนหรอคาประจของธาตเสยกอน โดยวงเลบเปนเลขโรมน แลวจงตามดวยธาตประจลบ เชน

พนธะโควาเลนต       พนธะโควาเลนต (Covalent bond)  หมายถง  พนธะในสารประกอบทเกดขนระหวางอะตอม  2  อะตอม  ทมคาอเลกโตรเนกาตวตใกลเคยงกนหรอเทากน แตละอะตอมตางมความสามารถทจะดงอเลกตรอนไวกบตว อเลกตรอนครวมพนธะจงไมไดอย ณ อะตอมใดอะตอมหนงแลวเกดเปนประจเหมอนพนธะไอออนก หากแตเหมอนการใชอเลกตรอนรวมกนระหวางอะตอมครวมพนธะนนๆและมจำานวนอเลกตรอนอยรอบๆ แตละอะตอมเปนไปตามกฎออกเตต ดงภาพ

   

 เปนพนธะทเกดจากการใชอเลกตรอนขางนอกรวมกนระหวางอะตอมของธาตหนงกบอกธาตหนงแบงเปน 3 ชนดดวยกน         1. พนธะเดยว (Single covalent bond ) เกดจากการใชอเลกตรอนรวมกน 1 อเลกตรอน เชน F2 Cl2  CH4 เปนตน

         2. พนธะค ( Doublecovalent bond ) เกดจากการใชอเลกตรอนรวมกนของธาตทงสองเปนค หรอ 2 อเลกตรอน เชน O2  CO2 C2H4 เปนตน

         3. พนธะสาม ( Triple covalent bond ) เกดจากการใชอเลกตรอนรวมกน 3 อเลกตรอน ของธาตทงสอง เชน  N2   C2H2 เปนตน

 การอานชอสารประกอบโควาเลนซ

            สารประกอบของธาตค ใหอานชอธาตทอยขางหนากอน แลวตามดวยชอธาตทอยหลง โดยเปลยนเสยงพยางคทายเปน ไอด “ ”(ide)             ใหระบจำานวนอะตอมของแตละธาตดวยเลขจำานวนในภาษากรก ดงตาราง             ถาสารประกอบนนอะตอมของธาตแรกมเพยงอะตอมเดยว ไมตองระบจำานวนอะตอมของธาตนน แตถาเปนอะตอมของธาตหลงใหอาน มอนอ เสมอ “ ”

 การพจารณารปรางโมเลกลโควาเลนต            โมเลกลโควาเลนตในสามมตนน สามารถพจารณาไดจากการผลกกนของอเลกตรอนทมอยรอบๆ อะตอมกลางเปนสำาคญ โดยอาศยหลกการทวา อเลกตรอนเปนประจลบเหมอนๆ กน ยอมพยายามทแยกตวออกจากกนใหมากทสดเทาทจะกระทำาได ดงนนการพจารณาหาจำานวนกลมของอเลกตรอนทอยรอบๆ นวเคลยสและอะตอมกลาง จะสามารถบงบอกถงโครงสรางของโมเลกลนน ๆ ได โดยทกลมตางๆ มดงน                 อเลกตรอนคโดดเดยว

                 อเลกตรอนครวมพนธะไดแก พนธะเดยว พนธะค และพนธะสาม        ทงนโดยเรยงตามลำาดบความสารารถในการผลกอเลคตรอนกลมอนเนองจากอเลคตรอนโดดเดยวและอเลคตรอนทสรางพนธะนนตางกนตรงทอเลกตรอนโดยเดยวนนถกยดดวยอะตอมเพยงตวเดยว ในขณะทอเลกตรอนทใชสรางพนธะถกยดดวยอะตอม 2 ตวจงเปนผลใหอเลคตรอนโดดเดยวมอสระมากกวาสามารถครองพนทในสามมตไดมากกวา สวนอเลกตรอนเดยวและอเลกตรอนคโดดเดยว รวมไปถงอเลกตรอนครวมพนธะแบบตาง ๆ นนมจำานวนอเลคตรอนไมเทากนจงสงผลในการผลกอเลคตรอนกลมอนๆ ไดมเทากน โครงสรางทเกดจกการผลกกนของอเลกตรอนนน สามารถจดเปนกลมไดตามจำานวนของอเลกรอนทมอยไดตงแต 1 กลม 2 กลม 3 กลม ไปเรอยๆ เรยกวธการจดตวแบบนวา ทฤษฎการผลกกนของคอเลกตรอนวงนอก (Valence Shell Electron Pair Repulsion : VSEPR) ดงภาพ

ภาพแสดงรปรางโครงสรางโมเลกลโควาเลนตแบบตางๆ ตามทฤษฎ VSEPR

หมายเหต   A   คอ   จำานวนอะตอมกลาง (สแดง)                             X   คอ   จำานวน อเลกตรอนครวมพนธะ

(สนำาเงน)                           E   คอ   จำานวนอเลกตรอนคโดดเดยว (สเขยว)

แรงยดเหนยวระหวางโมเลกล ( Van de waals interaction)         เนองจากโมเลกลโควาเลนตปกตจะไมตอเชอมกนแบบเปนรางแหอยางพนธะโลหะหรอไอออนก แตจะมขอบเขตทแนนอนจงตองพจารณาแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลดวย ซงจะเปนสวนทใชอธบายสมบตทางกายภาพของโมเลกลโควาเลนต อนไดแก ความหนาแนน จดเดอด จดหลอมเหลว หรอความดนไอได โดยแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลนนเกดจากแรงดงดดเนองจากความแตกตางของประจเปนสำาคญ ไดแก 

       1. แรงลอนดอน ( London Force) เปนแรงทเกดจากการดงดดทางไฟฟาของโมเลกลทไมมขวซงแรงดงดดทางไฟฟานนเกดไดจากการเลอนทของอเลกตรอนอยางเสยสมดลทำาใหเกดขวเลกนอย และขวไฟฟาเกดขนชวคราวนเอง จะเหนยวนำากบโมเลกลขางเคยงใหมแรงยดเหนยวเกดขน ดงภาพ

 

อเลกตรอนสมำาเสมอ........................อเลกตรอนมการเปลยนแปลงตามเวลา

        ดงนนยงโมเลกลมขนาดใหญกจยงมโอกาสทอเลคตรอนเคลอนทไดเสยสมดลมากจงอาจกลาวไดวาแรงลอนดอนแปรผนตรงกบขนาดของโมเลกล เชน F2 Cl2 Br2 I2 และ CO2 เปนตน         2. แรงดงดดระหวางขว (Dipole-Dipole interaction)เปนแรงยดเหนยวทเกดระหวางโมเลกลทมขวสองโมเลกลขนไปเปนแรงดงดดทางไฟฟาทแขงแรงกวาแรงลอนดอน เพราะเปนขนไฟฟาทเกดขนอยางถาวร โมเลกลจะเอาดานทมประจตรงขามกนหนเขาหากน ตามแรงดงดดทางประจ เชน H2O  HCl  H2S  และ  CO เปนตน          3. พนธะไฮโดรเจน ( hydrogen bond ) เปนแรงยดเหนยวทมคาสงมาก โดยเกดระหวางไฮโดรเจนกบธาตทมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ เกดขนไดตองมปจจยตางๆ ไดแก ไฮโดรเจนทขาดอเลกตรอนอนเนองจากถกสวนทมคาอเลกโตรเนกาตวตสงในโมเลกลดงไป จนกระทงไฮโดรเจนมสภาพเปนบวกสงและจะตองมธาตทมอเลคตรอนคโดดเดยว

เหลอและมความหนาแนนอเลคตรอนสงพอใหไฮโดรเจนทขาดอเลคตรอนนน เขามาสรางแรงยดเหนยวดวยไดเชน H2O HF NH3 เปนตน ดงภาพ

สภาพขวของโมเลกลนำาและกาซคารบอนไดออกไซด

การเกดพนธะไฮโดรเจนของโมเลกลนำา

พนธะโลหะ        พนธะโลหะ (Metallic Bond ) คอ แรงดงดดระหวางไออนบวกซงเรยงชดกนกบอเลกตรอนทอยโดยรอบหรอเปนแรงยดเหนยวทเกดจากอะตอมในกอนโลหะใชเวเลนสอเลกตรอนทงหมดรวมกน อเลกตรอนอสระเกดขนได เพราะโลหะมวาเลนสอเลกตรอนนอยและมพลงงานไอออไนเซชนตำา จงทำาใหเกดกลมของอเลกตรอนและไอออนบวกไดงาย       พลงงานไอออไนเซชนของโลหะมคานอยมาก  แสดงวาอเลกตรอนในระดบนอกสดของโลหะถกยดเหนยวไวไมแนนหนา  อะตอมเหลานจงเสยอเลกตรอนกลายเปนไอออนบวกไดงาย  เมออะตอมของโลหะมารวมกนเปนกลม  ทกอะตอมจะนำาเวเลนซอเลกตรอนมาใชรวมกน   โดยอะตอมของโลหะจะอยในสภาพของไอออนบวก สวนเวเลนซอเลกตรอนทงหมดจะอยเปนอสระไมไดเปนของอะตอมใดอะตอมหนงโดยเฉพาะ   แตสามารถเคลอนทไปไดทวทงกอนโลหะ  และเนองจากอเลกตรอนเคลอนทเรวมาก จงมสภาพคลายกบมกลมหมอกอเลกตรอนปกคลมกอนโลหะนนอย เรยกวา ทะเลอเลกตรอน โดยมไอออนบวกฝงอยในกลมหมอกอเลกตรอนซงเปนลบ  จงเกดแรงดงดดทแนนหนาทวไปทกตำาแหนงภายในกอนโลหะนน ดงภาพ

 สมบตของโลหะ           เปนตวนำาไฟฟาไดด เพราะมอเลกตรอนเคลอนทไปไดงายทวทงกอนของโลหะ   แตโลหะนำาไฟฟาไดนอยลงเมออณหภมสงขน   เนองจากไอออนบวกมการสนสะเทอนดวยความถและชวงกวางทสงขนทำาใหอเลกตรอนเคลอนทไมสะดวก            โลหะนำาความรอนไดด  เพราะมอเลกตรอนทเคลอนทได  โดยอเลกตรอนซงอยตรงตำาแหนงทมอณหภมสง  จะมพลงงานจลนสง และอเลกตรอนทมพลงงานจลนสงจะเคลอนทไปยงสวนอนของโลหะจงสามารถถายเทความรอนใหแกสวนอน ๆ ของแทงโลหะทมอณหภมตำากวาได             โลหะตแผเปนแผนหรอดงออกเปนเสนได  เพราะไอออนบวกแตละไอออนอยในสภาพเหมอนกนๆ กน และไดรบแรงดงดดจากประจลบเทากนทงแทงโลหะ ไอออนบวกจงเลอนไถลผานกนไดโดยไมหลดจากกน  เพราะมกลมของอเลกตรอนทำาหนาทคอยยดไอออนบวกเหลานไว            โลหะมผวเปนมนวาว  เพราะกลมของอเลกตรอนทเคลอนทไดโดยอสระจะรบและกระจายแสงออกมา จงทำาใหโลหะสามารถสะทอนแสงซงเปนคลนแมเหลกไฟฟาได            โลหะมจดหลอมเหลวสง เพราะพนธะในโลหะ  เปนพนธะทเกดจากแรงยดเหนยวระหวางวาเลนซอเลกตรอนอสระทงหมดในดอนโลหะกบไอออนบวกจงเปนพนธะทแขงแรงมาก