พันธะเคมี

การหาจ่านวนตา่ แหนง่ ที่เกิดพนั ธะโคเวเลนซ์ จ่านวนตา่ แหน่งทเี่ กดิ พนั ธะโคเวเลนซ์ = จา่ นวนอะตอมของธาตอุ โลหะ - 1 เมื่อได้จ่านวนตา่ แหนง่ ทีเ่ กิดพนั ธะแลว้ จะเปน็ พันธะเด่ียวหรอื พนั ธะคู่ ใหท้ ดลอง เขยี นโครงสรา้ งลวิ อสิ แบบเสน้ แลว้ ตรวจสอบใหค้ รบกฎออกเตต ตัวอยา่ ง : N2H2 มี 4 อะตอม จ่านวนตา่ แหน่งทเ่ี กดิ พนั ธะโคเวเลนซ์ = 4 – 1 = 3 ต่าแหนง่ ธาตไุ ฮโดรเจนสรา้ ง 1 พันธะเดี่ยว มี 2 อะตอมสร้างพนั ธะเดย่ี วกบั N ดังนัน้ ธาตุ N จงึ ต้องสรา้ งพนั ธะครู่ ่วมกนั จงึ จะครบกฎออกเตต สูตรโครงสร้างลวิ อสิ แบบเสน้ เขยี นได้ดงั นี้ H  N  N  H

กฎออกเตต (Octet rule) เกรด็ ความรู้ “อะตอมของธาตุต่าง ๆ ที่มีเวเลนซ์ อิเล็กตรอนไม่เท่ากับ 8 มีแนวโน้มที่จะปรับตัว ให้มีเสถียรภาพมากข้ึน โดยรวมตัวกันเองหรือรวมตัวกับ อะตอมของธาตุอ่ืนในสัดส่วนท่ีท่าให้แต่ละ อะตอมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 8 หรือมี จา่ นวนอเิ ล็กตรอนเทา่ กบั แก๊สเฉ่ือย” เสนอโดย กลิ เบริ ต์ นิวตนั ลวิ อสิ

สัญลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ประกอบดว้ ย : สญั ลกั ษณ์ของธาตุ จุดรอบสัญลักษณ์ของธาตุ ตามจ่านวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุนั้นๆ โดยจะเขียนจุดเดี่ยวรอบด้าน 4 ด้านของสัญลักษณ์ธาตุก่อน แล้วจึงเขียน เตมิ ให้เป็นคู่ ยกเวน้ He ซึง่ มี 2 อเิ ลก็ ตรอนจะเขียนเปน็ จดุ ค่อู ยูด่ า้ นเดยี ว เช่น : He F

สตู รทใี่ ชก้ บั โมเลกลุ โคเวเลนซ์ มี 3 ชนิด คือ สตู รโมเลกลุ : เขยี นเพอื่ แสดงจ่านวนอะตอมของธาตใุ น 1 โมเลกลุ มีหลักการเขยี นดังน้ี 1. เขียนสญั ลกั ษณข์ องธาตุทมี่ ี ค่า EN ต่ากอ่ น สา่ หรบั H ให้เขยี นไวห้ ลงั ธาตุหมู่ IIIA , IVA และ VA เชน่ เขียน B, Si, C, P และ N ก่อนเขยี น H 2. เขียนจา่ นวน e- ทใี่ ชส้ รา้ งพนั ธะตรงสัญลกั ษณข์ องธาตแุ ตล่ ะธาตุ 3. หาตวั เลขมาใสท่ ม่ี มุ ขวาลา่ งของสญั ลกั ษณแ์ ตล่ ะธาตุ เพื่อทา่ ใหจ้ า่ นวน e- ทีใ่ ชส้ รา้ งพนั ธะ เทา่ กนั

ตัวอย่างที่ 1 : สตู รของสารประกอบของธาตุ H กับ S ธาตุ : H S สตู รโมเลกลุ ของสารนี้ คอื จ่านวน e- ทีใ่ ช้สรา้ งพนั ธะ : 1 2 H2S1 หรอื H2S ตวั อยา่ งที่ 2 : สตู รของสารประกอบของธาตุ S กบั C ธาตุ : C S สตู รโมเลกุลของสารน้ี คือ จา่ นวน e- ที่ใช้สรา้ งพนั ธะ : 4 2 C1S2 หรือ CS2 21 ตวั อยา่ งที่ 1 : สตู รของสารประกอบของธาตุ N กบั Cl ธาตุ : N Cl สูตรโมเลกลุ ของสารนี้ คอื จ่านวน e- ทใ่ี ชส้ รา้ งพนั ธะ : 3 1 N1Cl3 หรอื NCl3

โครงสรา้ งลวิ อสิ แบบเสน้ : ใช้ขดี เสน้ ระหวา่ งอะตอมคทู่ สี่ รา้ งพนั ธะรว่ มกนั ดงั นี้ 1. พันธะเดย่ี ว เขยี นเสน้ ตรง 1 เสน้ () แทนจา่ นวนอเิ ลก็ ตรอนทใี่ ชส้ รา้ งพนั ธะรว่ มกนั 1 คู่ (มี 2 อิเลก็ ตรอน) เชน่ H2S 2. พนั ธะคู่ เขียนเสน้ ตรง 2 เสน้ () แทนจา่ นวนอเิ ลก็ ตรอนทใี่ ชส้ รา้ งพนั ธะรว่ มกนั 2 คู่ (มี 4 อเิ ลก็ ตรอน) เชน่ O2 OO 3. พนั ธะสาม เขยี นเสน้ ตรง 3 เส้น () แทนจา่ นวนอเิ ลก็ ตรอนทใี่ ชส้ รา้ งพนั ธะรว่ มกนั 3 คู่ (มี 6 อเิ ลก็ ตรอน) เชน่ C2H2 HCCH

โครงสรา้ งลวิ อิสแบบจุด : เขียนสัญลักษณ์ของธาตุ พร้อมเขียนจุดรอบสัญลักษณ์แสดงจ่านวนเวเลนซ์ อิเล็กตรอน โดยเขียนเวเลนซ์อิเล็กตรอนคู่ท่ีสร้างพันธะไว้ระหว่างอะตอม สว่ นอเิ ล็กตรอนท่ไี มไ่ ด้ใช้สรา้ งพนั ธะเขียนไวเ้ ป็นคู่ ๆ รอบสญั ลกั ษณข์ องธาตุ H +H H+ C+H HCH +H H

การเรยี กชอื่ สารประกอบโคเวเลนซ์ มหี ลักการดังนี้ สารโคเวเลนซท์ โ่ี มเลกลุ ประกอบดว้ ยธาตุชนดิ เดยี ว : ให้เรียกช่ือตามชื่อของธาตุน้ัน โดยส่วนใหญ่โมเลกุลเหล่าน้ีมีสถานะเป็นแก๊สที่ อุณหภมู ิหอ้ ง จึงนิยมเรียกช่ือโดยระบุสถานะ เพอ่ื ใหแ้ ตกต่างจากอะตอมของธาตุน้ัน O2 เรยี กวา่ แกส๊ ออกซเิ จน H2 เรยี กวา่ แกส๊ ไฮโดรเจน Cl2 เรยี กวา่ แกส๊ คลอรีน F2 เรียกวา่ แกส๊ ฟลอู อรนี

สารโคเวเลนซท์ เ่ี ปน็ สารประกอบ หรือ โมเลกลุ ทป่ี ระกอบด้วยธาตุ 2 ชนิด : ใหเ้ รยี กช่ือธาตุทอี่ ยขู่ า้ งหนา้ ก่อนแลว้ ตามดว้ ยช่อื ธาตุท่ีอยู่ถัดมาและเปลี่ยนเสียง พยางค์ทา้ ยเป็น ไ-ด์ (-ide) ให้ระบุจา่ นวนอะตอมของแตล่ ะธาตทุ เ่ี ปน็ องค์ประกอบในโมเลกลุ ดว้ ยภาษากรกี **ยกเว้นกรณีที่ธาตุแรกมีเพียงอะตอมเดียว ไม่ต้องระบุจ่านวนอะตอมของธาตุนั้น แตธ่ าตหุ ลงั ต้องระบุจ่านวนอะตอมแมว้ า่ จะมีเพียงอะตอมเดียว CO2 คารบ์ อนไดออกไซด์ Carbon dioxide BF3 โบรอนไตรฟลอู อไรด์ Boron trifluoride SiCl4 ซิลคิ อนเตตระคลอไรด์ Silicon tetrachloride

- สา่ หรบั การอา่ นช่ือของสารโคเวเลนซ์บางชนดิ เช่น สารประกอบออกไซด์ นยิ ม เรียกชื่อโดยตดั ตัวอักษรสุดทา้ ยของภาษากรีกท่ีระบุจ่านวนอะตอมออก เชน่ CO คาร์บอนมอนอออกไซด์ Carbon monooxide CO คารบ์ อนมอนอกไซด์ Carbon monoxide Cl2O7 ไดคลอรีนเฮปตะออกไซด์ Dichlorine heptaoxide Cl2O7 ไดคลอรนี เฮปตอกไซด์ Dichlorine heptoxide

สารประกอบโคเวเลนซบ์ างชนดิ ที่มีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ การเรยี กช่อื จะไม่ เปน็ ไปตามหลกั เกณฑท์ ี่กา่ หนด เชน่ HCl ไฮโดรเจนคลอไรด์ Hydrogen chloride H2S ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ Hydrogen sulphide H2O น่า้ Water NH3 แอมโมเนยี Ammonia

อเิ ลก็ ตรอนในพนั ธะโคเวเลนซ์ อิเลก็ ตรอนครู่ ว่ มพันธะ F +F FF H+ O+H อเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเดย่ี ว HOH

อิเล็กตรอน - แรงดงึ ดดู นิวเคลยี ส แรงผลกั + + โมเลกลุ ของน้า่ (H2O) - ความยาวพันธะ คือ “ เ ป็นระ ย ะ ห่า ง ระ ห ว่า ง นิว เ ค ลีย ส ข อง ธ า ตุ 2 อะตอมทส่ี รา้ งพันธะตอ่ กันเกดิ เป็นโมเลกุล”

ตัวอยา่ งเช่น : การสร้างพันธะระหว่างอะตอมของ H กับ Cl เกิดเป็นโมเลกุลของ สารประกอบ HCl ความยาวพนั ธะของ HCl ความยาวพนั ธะของ HCl ตามทฤษฎี = 0.136 nm วดั ไดจ้ ริง = 0.127 nm โมเลกลุ ของสารประกอบ HCl

อะตอมท่ีเหมือนกันคู่หนึ่ง ๆ สร้างพันธะชนิดเดียวกันในสารประกอบโคเวเลนซ์ ตา่ งชนดิ กนั จะมคี วามยาวพนั ธะใกลเ้ คียง เช่น ความยาวพันธะ O  H สตู รโมเลกลุ สูตรโครงสรา้ ง  ความยาวพนั ธะ O – H (pm) H2O 96 H2O2 HOH 97 CH3OH HOOH 96 CH2O2 H 96 HCOH H H OCOH

ความยาวพนั ธะเฉลยี่ O  H = 96+97+96+96 pm 4 มีความยาวพนั ธะเฉลย่ี = 96.25 pm ค่าความยาวพนั ธะ จงึ หมายถงึ ค่าความยาวพนั ธะเฉลย่ี การหา “ความยาวพันธะเฉลยี่ ” ต้องหาจากพนั ธะชนดิ เดยี วกนั จากสารหลาย ๆ ชนิด

ตารางแสดงความยาวพนั ธะเฉลยี่ (หนว่ ยเปน็ pm) ชนดิ ของ ความยาวพนั ธะ ชนิดของ ความยาวพนั ธะ ชนดิ ของ ความยาวพนั ธะ พันธะ (pm) พนั ธะ (pm) พนั ธะ (pm) H  H 74 C  C 134 C  C 120 H  F 92 C  N 130 C  N 116 H  O 97 N  N 125 N  N 110 H  S 134 C  O 122 O  O 121 C  C 154 C  N 147 N  N 140 C  O 143

คือ “เปน็ ค่าพลังงานทีใ่ ชแ้ ยกอะตอมท่ียึดเหนย่ี วกันดว้ ยพันธะโคเวเลนซ์ของโมเลกลุ โค เวเลนซอ์ อกจากกนั ในสภาวะแกส๊ หรอื เปน็ คา่ พลงั งานทค่ี ายออกมาเมื่อมกี ารสร้างพันธะโคเวเลนซ์ ของธาตุคู่ร่วมพนั ธะในสภาวะแกส๊ ” +O 2 H ดูดพลังงาน เพอ่ื สลายพนั ธะ (g) (g) (g) +O 2 H คายพลงั งาน (g) (g) เพอื่ สรา้ งพนั ธะ (g)

พลังงานพนั ธะจะมีคา่ มากหรือนอ้ ยขนึ้ อยกู่ บั “ความแข็งแรงของพนั ธะ” พันธะท่ีแขง็ แรงมากและมีแรงยึดเหน่ยี วระหวา่ งอะตอม ของธาตุสงู จะมีพลงั งานพนั ธะมาก เช่น : C  C พลงั งานพนั ธะ มีค่า 839 kJ/mol พนั ธะใดทม่ี คี วาม C  C พลังงานพนั ธะ มีค่า 614 kJ/mol แข็งแรงทส่ี ดุ C  C พลังงานพนั ธะ มีค่า 348 kJ/mol CC มคี วามแขง็ แรงมากทส่ี ดุ

โมเลกลุ ของมเี ทน (CH4) ในการสลายพนั ธะของโมเลกลุ มีเทน (CH4) ใหเ้ ปน็ อะตอม 1 เดีย่ ว พลังงานทใี่ ชใ้ นการสลาย 4 พนั ธะจะเทา่ กนั หรอื ไม่ และตอ้ ง สลายพนั ธะ C – H กี่พนั ธะ 2 3 ตอ้ งสลายพนั ธะ C – H จา่ นวน 4 พันธะ ดงั น้ี ลา่ ดับ 1 : CH4(g) + 435 kJ/mol -----> CH3(g) + H(g) ลา่ ดับ 2 : CH3(g) + 453 kJ/mol -----> CH2(g) + H(g) ลา่ ดบั 3 : CH2(g) + 425 kJ/mol -----> CH(g) + H(g) ลา่ ดับ 4 : CH(g) + 339 kJ/mol ------> C (g) + H (g)

การสลายพันธะ C  H ในโมเลกุลของ CH4 แต่ละพันธะใช้พลังงานไม่เท่ากัน จงึ ตอ้ งใช้ค่าเฉลี่ย คา่ พลงั งานพนั ธะทนี่ า่ มาใชเ้ ปน็ คา่ พลงั งานพนั ธะเฉลย่ี ของ C  H คา่ นวณได้ดงั นี้ พลงั งานพนั ธะ C  H เฉลีย่ = พลังงาน (1) + (2) + (3) + (4) 4 พลงั งานพนั ธะ C  H เฉลยี่ = 435 + 453 + 425 + 339 kJ/mol 4 พลงั งานพนั ธะ C  H เฉล่ีย = 1,652 kJ/mol 4 พลังงานพนั ธะ C  H เฉลีย่ = 413 kJ/mol พลังงานพันธะ = พลังงานพันธะเฉลยี่ พลงั งานพนั ธะเฉลย่ี หาไดจ้ าก พนั ธะชนดิ เดยี วกนั จากโมเลกลุ โคเวเลนซต์ า่ งชนดิ กนั

ตารางแสดงคา่ พลงั งานพนั ธะเฉลยี่ (kJ/mol) ชนดิ ของ พลงั งาน ชนดิ ของ พลงั งาน ชนิดของ พลังงาน พันธะ พันธะ พนั ธะ พันธะ พันธะ พันธะ CC 348 CC 614 CC 839 OO 144 OO 498 CN CO 360 CO 804 NN 890 CN 286 CN 615 NN 158 NN 470 945 ในการสร้างพันธะของธาตุชนิดเดียวกัน การสร้างพันธะสามมีความแข็งแรงของ พันธะมากกว่าพันธะคู่ เพราะอะตอมอยู่ใกล้กันมากกว่าพันธะคู่ ท่าให้แรงดึงดูดระหว่าง อะตอมมีคา่ มากกว่า จงึ ต้องใช้พลงั งานในการสลายพันธะสามมากกวา่ พนั ธะคู่

พลงั งานพนั ธะกบั ความยาวพนั ธะ สัมพันธก์ นั อยา่ งไร พลงั งานพนั ธะกบั ความยาวพนั ธะ ระหวา่ งอะตอมชนิดเดยี วกนั มคี วามสมั พนั ธก์ นั คอื ถา้ ความยาวพนั ธะมาก ค่าพลงั งานพนั ธะจะนอ้ ย สามารถเปรยี บเทยี บได้ดังนี้ ค่าความยาวพนั ธะของอะตอมของธาตคุ ชู่ นดิ เดยี วกนั : พนั ธะสาม < พันธะคู่ < พันธะเดย่ี ว ค่าพลงั งานพนั ธะของอะตอมของธาตคุ ชู่ นดิ เดยี วกนั : พนั ธะสาม > พันธะคู่ > พันธะเดยี่ ว ** พันธะระหวา่ งอะตอมคตู่ า่ งชนดิ กนั ไมส่ ามารถเปรยี บเทยี บกนั ได้ **

คือ “พลังงานที่เปลี่ยนแปลงในระบบเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีของ สารประกอบโคเวเลนซ์” พลังงานของการสลายพนั ธะ และ กงาารนสร้างพนั ธะ สารโคเวเลนซอ์ ยูเ่ ปน็ โมเลกลุ จงึ มแี รงยดึ เหนย่ี วระหวา่ งอะตอมในโมเลกลุ - การสลายพนั ธะระหวา่ งอะตอมในโมเลกลุ ระบบจะดดู พลงั งานจากสิง่ แวดลอ้ ม - อะตอมสรา้ งพนั ธะรว่ มกนั เปน็ โมเลกลุ ระบบจะคายพลังงานใหก้ บั สง่ิ แวดล้อม สรา้ ง = คาย สลาย = ดดู

การคา่ นวณพลงั งานของปฏกิ ริ ยิ า พจิ ารณาจาก - ผลรวมของพลังงานทใ่ี ชใ้ นการสลายพนั ธะทงั้ หมดในสารตง้ั ตน้ (E1) - ผลรวมของพลังงานทค่ี ายออกเมอ่ื สรา้ งพันธะใหมท่ งั้ หมดในผลติ ภณั ฑ์ (E2) H = E1 + E2 งาน โดย : ค่าพลงั งานทใ่ี สห่ รอื ดดู เข้าสรู่ ะบบมเี ครอ่ื งหมายเปน็ บวก (+) คา่ พลงั งานทรี่ ะบบคายออกมามเี ครอ่ื งหมายเปน็ ลบ (-) H พลังงานที่ใช้สลายพันธะมีค่ามากกว่าพลังงานที่คายออกมา มีเครือ่ งหมายเป็นบวก (+)  ปฏกิ ิริยาแบบดูดพลังงาน พลังงานที่คายออกมามคี า่ มากกว่าพลังงาน ท่ตี ้องใช้สลายพันธะ มีเครื่องหมายเปน็ ลบ (-)  ปฏิกริ ิยาแบบคายพลังงาน

ตวั อย่างที่ 1 : การสลายพนั ธะในโมเลกลุ CCl4 1 โมล ออกเปน็ อะตอมเดย่ี วตอ้ งใชพ้ ลงั งาน เทา่ ใด การเปลย่ี นแปลงนเี้ ปน็ แบบดดู พลงั งานหรอื คายพลงั งาน CCl4 (g) C (g) + 4Cl (g) CCl4 1 โมล มพี นั ธะ C  Cl = 4 mol พลังงานพันธะของ C  Cl =งาน327 kJ/mol พลังงานทใี่ ชส้ ลายพนั ธะของ CCl4 1 โมล เปน็ ดงั น้ี = 4 mol  327 kJ/mol = 1308 kJ ดงั นัน้ การสลายพนั ธะในโมเลกลุ CCl4 1 โมล ตอ้ งใชพ้ ลังงาน 1308 กิโลจูล และเป็นการเปล่ียนแปลงแบบดดู พลังงาน

ตัวอย่างท่ี 2 : ปฏกิ ิรยิ าการเผาไหมแ้ กส๊ มเี ทน (CH4) 1 โมล ไดผ้ ลติ ภณั ฑเ์ ปน็ แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซดแ์ ละไอนา้่ ปฏกิ ริ ยิ านคี้ ายพลงั งานหรอื ดดู พลงั งานเทา่ ใด สมการเคมที ี่ ดุลแลว้ ของปฏกิ ริ ยิ าเผาไหม้ CH4 1 โมล เปน็ ดงั น้ี CH4 (g) + 2O2(g) CO2 (g) + 2H2O (g) สารตง้ั ตน้ ในปฏกิ ริ ยิ าทเี่ กดิ การสลายพนั ธะ คอื CH4 1 โมล และ O2 2 โมล พลังงานทต่ี อ้ งใชใ้ นการสลายพนั ธะของสารตั้งต้น ค่านวณไดด้ งั นี้ CH4 1 โมล มพี นั ธะ C  H งาน = 4 mol O2 1 โมล มีพนั ธะ O  O = 1 mol พลังงานพนั ธะของ C  H = 413 kJ/mol พลงั งานพนั ธะของ O  O = 498 kJ/mol พลังงานทใ่ี ชส้ ลายพันธะของ CH4 1 โมล และ O2 2 โมล เปน็ ดงั นี้ = (4 mol  413 kJ/mol) + (2 mol  498 kJ/mol) = 2648 kJ

ผลิตภัณฑท์ ไี่ ดจ้ ากปฏกิ ริ ยิ า คอื CO2 1 โมล และ H2O 2 โมล CO2 1 โมล มพี ันธะ C  O = 2 mol H2O 1 โมล มีพนั ธะ H  O = 2 mol พลงั งานพนั ธะของ C  O = 804 kJ/mol พลงั งานพันธะของ H  O = 463 kJ/mol พลังงานทค่ี ายออกมาจากการสรา้ งพนั ธะของ CO2 1 โมล และ H2O 2 โมล เป็นดงั นี้ = [2 mol  (-804 kJ/molง)า]น+ [4 mol  (-463 kJ/mol)] = (-1608 kJ) + (-1852 kJ) = -3460 kJ H = E1 + E2 = (2648 kJ) + (-3460 kJ) = -812 kJ ดังน้ัน การเผาไหม้แก๊สมีเทน (CH4) 1 โมล ได้ผลิตภัณฑ์เป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และไอนา่้ จะคายพลังงานเทา่ กบั 812 กิโลจูล และปฏกิ ริ ยิ านี้เป็นปฏกิ ริ ิยาแบบคายพลังงาน

แบบท่ี 1 งาน แบบที่ 3 แบบที่ 2 โครงสรา้ งลิวอิสของไนเตรตไอออน (NO3-) อาจเขียนไดท้ ง้ั สามแบบ เกิดจากปรากฏการณ์ ท่เี รยี กว่า “เรโซแนนซ์ (Resonance)”

เรโซแนนซ์ (Resonance) คือ ปรากฏการณ์ที่ท่าให้สามารถเขียนโครงสร้างลิวอิสได้มากกว่า 1 แบบ ซึ่งการ เกิดเรโซแนนซ์จะท่าให้โมเลกุลมีเสถียรภาพเพิ่มขึ้น โครงสร้างท่ีแสดงการเกิดเรโซแนนซ์ เรยี กว่า โครงสรา้ งเรโซแนนซ์ ตวั อย่างเชน่ : โมเลกลุ ของโอโซน (O3) แบบท่ี 1 แบบที่ 2

ตัวอยา่ งเชน่ : โมเลกลุ ของโอโซน (O3) ความยาวพนั ธะคู่ ความยาวพนั ธะเดย่ี ว ความยาวพนั ธะคู่ 121 พิโกเมตร 148 พิโกเมตร 121 พิโกเมตร แบบท่ี 1 แบบที่ 2 ความยาวพนั ธะเดยี่ ว > ความยาวพนั ธะคู่ (ตามทฤษฎ)ี

ตวั อย่างเชน่ : โมเลกลุ ของโอโซน (O3) จากการทดลองพบวา่ ความยาวพนั ธะคู่ ความยาวพนั ธะเดย่ี ว ความยาวพนั ธะคู่ 128 พิโกเมตร 128 พิโกเมตร 128 พิโกเมตร แบบที่ 1 แบบท่ี 2 แสดงวา่ พันธะทงั้ สองในโมเลกลุ - เป็นพนั ธะชนดิ เดยี วกนั - มีความยาวพนั ธะเทา่ กนั - มีการใชอ้ เิ ลก็ ตรอนรว่ มกนั ในการสรา้ งพนั ธะ

ตัวอยา่ งเชน่ : โมเลกลุ ของโอโซน (O3) พันธะในโมเลกลุ หรือไอออนไม่ใชพ่ นั ธะเดี่ยว พันธะคู่ พันธะสาม แบบท่ี 1 แบบท่ี 2 แต่เปน็ พันธะ หรอื 1 **เกิดพันธะโคออรด์ เิ นตโคเวเลนซใ์ นโมเลกลุ **

ตัวอยา่ งเชน่ : โมเลกลุ ของโอโซน (O3) สญั ลักษณ์ แสดงวา่ เป็นพนั ธะทอ่ี ยรู่ ะหวา่ งพนั ธะเดี่ยวกบั พนั ธะคู่ O3 (2) (1) (3) สตู รโครงสร้างเรโซแนนซ์ (3) แสดงถึงโมเลกุล O3 มีอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 3 คู่ โดยพบว่าอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 2 คู่ จะอยู่ระหว่างอะตอมของ S กับ O ข้างละ 1 คู่ ส่วน อิเล็กตรอนอีก 1 คู่ จะเคล่ือนท่ีอยู่ระหว่าง S กับ O ตลอดเวลา จึงเสมือนกับการใช้ อิเลก็ ตรอนรว่ มกันด้านละ คู่ เรียกวา่ พนั ธะหนงึ่ เศษหน่งึ ส่วนสอง

พันธะหนงึ่ เศษหนง่ึ สว่ นสอง คิดไดจ้ าก : จา่ นวนอิเลก็ ตรอนครู่ ว่ มพันธะ = จา่ นวนอเิ ล็กตรอนครู่ ่วมพนั ธะในโมเลกลุ จ่านวนพนั ธะ ตวั อยา่ งเชน่ : โมเลกลุ ของโอโซน (O3) 13 2 จ่านวนอเิ ลก็ ตรอนครู่ ว่ มพันธะ = จา่ นวนอเิ ล็กตรอนครู่ ่วมพนั ธะในโมเลกลุ จ่านวนพนั ธะ จา่ นวนอเิ ลก็ ตรอนครู่ ว่ มพนั ธะ = 3 = 1 2

ตวั อย่างเชน่ : โครงสร้างเรโซแนนซใ์ นโมเลกลุ หรอื ไอออนอน่ื ๆ ซัลเฟอรไ์ ดออกไซด์ (SO2)  ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)  เบนซนี (C6H6) 

น่า้ มสี ตู รโครงสรา้ งโมเลกลุ เป็นอยา่ งไร

นกั เรยี นคดิ วา่ น่า้ มีรปู รา่ งโมเลกลุ เปน็ อย่างไร ระหว่างเปน็ รปู เสน้ ตรง หรอื มมุ งอ เพราะเหตใุ ดนา้่ จงึ เปน็ รปู รา่ งเชน่ นน้ั

นกั เรยี นทราบหรอื ไม่ รูปร่างของโมเลกลุ คืออะไร

คือ การจัดเรียงอิเล็กตรอนในโมเลกุล ซ่ึงอะตอมของสารประกอบโคเวเลนซ์มี ต่าแหน่งที่แน่นอน สามารถวัดค่าความยาวพันธะและมุมระหว่างพันธะได้ ท่าให้โมเลกุลมี ลกั ษณะเป็นรูปทรงเรขาคณติ ปจ― จัยท่ีมผี ลตอ่ รปู ร่างของโมเลกลุ โคเวเลนซ์ - จ่านวนพนั ธะทอ่ี ะตอมกลางสรา้ ง - จ่านวนอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเดย่ี วของอะตอมกลาง - ความยาวพนั ธะ - มุมระหวา่ งพนั ธะ

ท้ังนี้เม่ืออะตอมมาสร้างพันธะต่อกันท่าให้เกิดแรงผลักของอิเล็กตรอน หลายแรงทแ่ี ตกต่างกนั โดยสามารถแบง่ แรงผลักในโมเลกลุ ไดด้ งั นี้ ระหว่าง e- คูโ่ ดดเด่ยี ว ระหวา่ ง e- คโู่ ดดเด่ียว กับ e- ค่รู ่วมพนั ธะ AA ระหว่าง e- ครู่ ่วมพันธะด้วยกนั

ความแรงของแรงผลกั ระหวา่ งอเิ ลก็ ตรอนเปน็ ดังน้ี >>

- Valence Shell Electron Pair Repulsion model ; VSEPR) - พจิ ารณาจากจา่ นวนอเิ ลก็ ตรอนรอบอะตอมกลางเฉพาะทอี่ ยใู่ นระดบั พลงั งานนอกสดุ - มีการจัดเรียงตัวให้อยู่ห่างกันมากที่สุดเท่าท่ีจะเป็นได้เพ่ือลดแรงผลักระหว่างคู่ อเิ ล็กตรอน - การท่านายรูปร่างของโมเลกุลจะถือเสมือนว่าพันธะคู่และพันธะสาม มีอิเล็กตรอน เพยี งคู่เดยี ว (เหมือนพนั ธะเด่ียว)

การท่านายรูปร่างโมเลกุลโคเวเลนซ์โดยใช้แบบจ่าลองการผลักระหว่างคู่ อิเล็กตรอนทอ่ี ยใู่ นวงเวเลนซ์ แบง่ ออกเปน็ 2 ประเภท ดงั น้ี โมเลกลุ ทอี่ ะตอมกลาง โมเลกลุ ทอ่ี ะตอมกลาง ไมม่ อี ิเลก็ ตรอนคโู่ ดดเดย่ี ว มีอิเลก็ ตรอนคโู่ ดดเดยี่ ว

โมเลกลุ ทอี่ ะตอมกลางไม่มีอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเด่ียว โดยก่าหนดให้ A เป็นอะตอมกลาง B เป็นอะตอมล้อมรอบ และโมเลกุล มสี ูตรท่ัวไปเป็น ABX ซง่ึ จะมีการจัดเรยี งตัวของอะตอมและมีรูปร่างโมเลกุลดงั น้ี 1. โมเลกลุ ที่มีสตู ร AB2 Linear - จา่ นวนอะตอม/พันธะของอะตอมกลาง : อะตอมกลางมี 2 พนั ธะ - รปู ทรงเรขาคณติ /มมุ : แนวเสน้ ตรง มมุ 180 ่ - รปู ร่างโมเลกลุ : เส้นตรง (Linear) - ตวั อยา่ ง : CO2 , CS2 , C2H2 , N2O , HgCl2 , HCN , BeCl2 , BeH2

2. โมเลกลุ ที่มีสตู ร AB3 Trigonal planar - จา่ นวนอะตอม/พันธะของอะตอมกลาง : อะตอมกลางมี 3 พนั ธะ - รูปทรงเรขาคณติ /มมุ : สามเหลยี่ มแบนราบ มมุ 120 ่ - รปู ร่างโมเลกลุ : สามเหลย่ี มแบนราบ (Trigonal planar) - ตัวอยา่ ง : BF3 , BCl3 , AlCl3 , SO3 , NO3-

3. โมเลกลุ ทม่ี ีสตู ร AB4 Tetrahedral - จา่ นวนอะตอม/พันธะของอะตอมกลาง : อะตอมกลางมี 4 พนั ธะ - รูปทรงเรขาคณติ /มมุ : ทรงสห่ี นา้ มุม 109.5 ่ - รปู ร่างโมเลกลุ : ทรงสี่หนา้ (Tetrahedral) - ตัวอยา่ ง : CH4 , CCl4 , SO42- , NH4+

4. โมเลกลุ ทมี่ สี ตู ร AB5 Trigonal bipyramidal - จ่านวนอะตอม/พนั ธะของอะตอมกลาง : อะตอมกลางมี 5 พันธะ - รปู ทรงเรขาคณติ /มมุ : พีระมดิ คฐู่ านสามเหลย่ี ม มุม 90 ่ , 120 ่ - รูปร่างโมเลกุล : พีระมดิ คฐู่ านสามเหลย่ี ม (Trigonal bipyramidal) - ตัวอย่าง : SbF5 , AsF5 , PCl5

5. โมเลกลุ ท่ีมสี ตู ร AB6 Octahedral - จ่านวนอะตอม/พันธะของอะตอมกลาง : อะตอมกลางมี 6 พันธะ - รปู ทรงเรขาคณติ /มมุ : ทรงแปดหนา้ มุม 90 ่ - รูปรา่ งโมเลกุล : ทรงแปดหนา้ (Octahedral) - ตวั อยา่ ง : SF6 , TeF6

โมเลกลุ ทอ่ี ะตอมกลางไมม่ อี เิ ลก็ ตรอนคู่โดดเด่ยี ว