เรโซแนนซ์ (Resonance) เพ่ิมเตมิ NO3 วง benzene
พนั ธะโคออรด์ เิ นตโคเวเลนต์ (Coordinate Covalent bond) พนั ธะท่ีเกดิ ขน้ึ โดยอิเล็กตรอนคู่ร่วมพนั ธะมาจากอะตอมของธาตุเดยี ว ส่วนอกี ธาตุหน่งึ ไมไ่ ดส้ ง่ อเิ ล็กตรอนมารว่ มพันธะแต่มาใช้อเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเด่ียวของธาตุอน่ื เพ่ือใหจ้ านวนเวเลนต์ อเิ ล็กตรอนครบ 8 ตามกฎออกเตต (มกั เกดิ กับโมเลกลุ ที่มี e- ค่โู ดดเดีย่ วเหลอื )
Ammonium ions, NH4+, are formed by the transfer of a hydrogen ion (a proton) from the hydrochloric acid molecule to the lone pair of electrons on the ammonia molecule. To visualize this reaction, we can use electron dot configurations to observe the electron movement during the reaction. First recall the valence electron states for all of the atoms involved in the reaction: On the left side of the equation (to the left of the arrow) are the reactants of the reaction (ammonia and hydrochloric acid). On the right side of the reaction (to the right of the arrow) is the product of the reaction, the ionic compound – ammonium chloride. The diagram below shows the electron and proton movement during the reaction. Figure 4.4 Formation of Ammonium Chloride. When the ammonium ion, NH4+, is formed, the fourth hydrogen (shown in red) is attached by a coordinate covalent bond, because only the hydrogen’s nucleus is transferred from the chlorine to the nitrogen.
โ ค ร ง ผ ลึ ก ร่ า ง ต า ข่ า ย “โลหะสว่ นใหญ่อยู่ในรปู โมเลกลุ เดยี ว มจี ดุ หลอมเหลว จดุ เดือดต่า แตอ่ โลหะ บางชนดิ มจี ุดหลอมเหลว และจดุ เดอื ดสูง บางชนดิ นาไฟฟา้ ไดอ้ ีกดว้ ย สารพวกนี้ ได้แก่ สารทีม่ ีโครงสร้างแบบโครงผลึกรา่ งตาข่าย สารพวกนอ้ี ะตอมยึด เหน่ียวกนั ด้วยพันธะโควาเลนตร์ ปู แบบต่อเน่ืองกันคล้ายตาข่ายสามมติ บิ ้าง สองมติ บิ ้าง สารพวกนไี้ ม่มสี ตู รโมเลกุล เขียนได้แตส่ ตู รอยา่ งงา่ ย”
โ ค ร ง ผ ลึ ก ร่ า ง ต า ข่ า ย สารพวกนไ้ี ดแ้ ก่ คาร์บอนในรูปเพชร แกรไฟต์ ฟอสฟอรัสในรูปของ ฟอสฟอรัสขาว ฟอสฟอรัสแดงและฟอสฟอรสั ดา นอกจากน้ันยงั มีสารประกอบบาง ชนดิ กเ็ ป็นสารโครงผลึกรา่ งตาข่าย เช่น ซิลิกา หรอื ซลิ คิ อนไดออกไซด์ (SiO2) ซิลคิ อนคารไ์ บด์ หรอื คารบ์ อ รันดมั (SiC)
คารบ์ อนในรปู เพชร ฟอสฟอรสั ในรปู ของ ฟอสฟอรสั ขาว ฟอสฟอรัสแดงและฟอสฟอรสั ดา
สภาพขัว้ ของโมเลกลุ 01 โคเวเลนต์ 02 03 09 04
ส ภ า พ ขั้ ว ข อ ง โ ม เ ล กุ ล โ ค เ ว เ ล น ต์ 01 02 ขั้วของพนั ธะ 1. กรณที อ่ี ะตอมครู่ ว่ มพนั ธะมคี า่ EN เท่ากนั เรยี กลักษณะของพนั ธะโคเวเลนต์น้วี า่ พนั ธะโคเวเลนต์ ไมม่ ขี วั้ 2. กรณีทอี่ ะตอมครู่ ว่ มพนั ธะมคี า่ EN ตา่ งกนั เรียกลักษณะของพนั ธะโคเวเลนต์น้วี ่า พันธะโคเวเลนต์ มขี ้วั 03 04
ส ภ า พ ข้ั ว ข อ ง โ ม เ ล กุ ล โ ค เ ว เ ล น ต์ ขว้ั ของโมเลกลุ พจิ ารณาไดด้ ังน้ี 01 02 กรณีท่ี 1 : โมเลกุลทม่ี เี พยี ง 2 อะตอม 03 • ถา้ โมเลกุลโคเวเลนตใ์ ดมเี พยี ง 2 อะตอม (ประกอบไปด้วยอะตอมชนดิ เดยี วกนั ) เปน็ พนั ธะโคเวเลนตไ์ ม่มีข้วั ดงั น้ันจะเป็น โมเลกุลไม่มขี ้ัว เชน่ H2, O2, N2 • ถ้าโมเลกลุ โคเวเลนตใ์ ดมเี พียง 2 อะตอม (ประกอบไปด้วยอะตอมตา่ งชนิดกัน) ดังนัน้ จะเป็น โมเลกลุ มีขัว้ เช่น HCl, ClF, HI +H F− C+l F− 04
ส ภ า พ ขั้ ว ข อ ง โ ม เ ล กุ ล โ ค เ ว เ ล น ต์ ข้ัวของโมเลกลุ พิจารณาไดด้ ังน้ี กรณที ่ี 2 : โมเลกลุ ทม่ี ี 3 อะตอมหรอื มากกวา่ 01 02 2.1 ถา้ โมเลกุลท่ีเกดิ จากพนั ธะมขี ัว้ และมรี ปู ร่างของโมเลกลุ สมมาตร 03 04 โมเลกลุ น้ันจะเปน็ โมเลกลุ ไม่มีขัว้ เพราะมีผลรวมของทิศทางของแรงดึงดูดอเิ ลก็ ตรอน ทัง้ หมดในโมเลกลุ เปน็ ศนู ย์ เชน่ BeCl2 C−l +Be+ Cl− เขียนทศิ ทางของแรงเป็นดงั น้ี Be CO2 −O +C+ O− เขียนทิศทางของแรงเป็นดงั น้ี C
ส ภ า พ ขั้ ว ข อ ง โ ม เ ล กุ ล โ ค เ ว เ ล น ต์ ข้วั ของโมเลกลุ พจิ ารณาไดด้ งั นี้ โมเลกุลทม่ี ี 3 อะตอมหรอื มากกวา่ (โมเลกลุ ไมม่ ขี ว้ั ) 01 02 BF3 F − เขียนทศิ ทางของแรงเป็นดงั น้ี 03 โมเลกุลมีรูปร่างสมมาตร 04 + B + แรงท้งั สามจึงหักล้างกนั หมด B + −F F − ดงั น้นั โมเลกุลจงึ เป็นโมเลกุลไม่มีข้วั H + CH4 เขียนทศิ ทางของแรงเป็นดงั น้ี C − โมเลกุลมีรูปร่างสมมาตร − − แรงท้งั ส่ีจงึ หักลา้ งกนั หมด C +H − H H + ดงั น้นั โมเลกุลจงึ เป็นโมเลกุลไม่มีข้วั +
ส ภ า พ ขั้ ว ข อ ง โ ม เ ล กุ ล โ ค เ ว เ ล น ต์ ขัว้ ของโมเลกลุ พิจารณาไดด้ ังน้ี 01 กรณีท่ี 2 : โมเลกลุ ทมี่ ี 3 อะตอมหรอื มากกวา่ 02 2.2 ถา้ โมเลกลุ ที่เกดิ จากพนั ธะมขี ัว้ และมรี ูปรา่ งของโมเลกุลไม่สมมาตร 03 โมเลกลุ น้ันจะเปน็ โมเลกุลมขี ั้ว เพราะมีผลรวมของทศิ ทางของแรงดงึ ดดู อเิ ล็กตรอน 04 ทงั้ หมดในโมเลกุลไม่เท่ากบั ศูนยห์ รอื มีแรงลพั ธ์เกดิ ขึน้ เชน่ H2O O O H H เขียนทิศทางของแรงและแรงลพั ธเ์ ป็ นดงั น้ี NH
สภาพขั้วของโมเลกลุ โคเวเลนต์HH22OO OO OO OO ขวั้ ของโมเลกลุ พจิ าHHรณาไดด้ งั น้ีHH OO เเขขีียยนนททิิศศททาางงขขอองงแแรรงงแแลละะแแรรงงลลพพัั ธธเเ์์ ปป็็ นนดดงงัั นน้้ีี NNHH33 โมเลกลุ ทม่ี ี 3 อะตอมหรอื มากกวา่ (โมเลกลุ มขี วั้ ) 01 HH 02 NN HH เเขขีียยนนททิิศศททาางงขขอองงแแรรงงแแลละะแแรรงงลลพพัั ธธเเ์์ ปป็็ นนดดงงัั นน้้ีี 03 HH 04 CCHH33CCll CCll เเขขีียยนนททิิศศททาางงขขอองงแแรรงงแแลละะแแรรงงลลพพัั ธธเเ์์ ปป็็ นนดดงงัั นน้้ีี HH CC HH HH
ส ภ า พ ข้ั ว ข อ ง โ ม เ ล กุ ล โ ค เ ว เ ล น ต์ 01 02 ตัวอยา่ งโมเลกลุ โคเวเลนต์ “มขี ั้ว” 03 04
แรงยดึ เหน่ยี วระหวา่ งโมเลกุลโคเวเลนตแ์ ละสมบัติของสารโคเวเลนต์ แรงยดึ เหนย่ี วระหวา่ งโมเลกลุ เนื่องจากโมเลกลุ โคเวเลนต์ปกตจิ ะไม่ตอ่ เชือ่ ม 01 (intermolecular force) กันแบบเป็นรา่ งแหเหมือนพันธะโลหะหรอื ไอ 02 03 หรอื ออนกิ แตจ่ ะมีขอบเขตทแี่ น่นอนจึงต้อง 04 พจิ ารณาแรงยึดเหน่ียวระหวา่ งโมเลกุลดว้ ย แรงแวนเดอรว์ าลส์ ซงึ่ จะเป็นส่วนท่ใี ช้อธิบายสมบัติทางกายภาพ (van der Waals force) ของโมเลกลุ โคเวเลนต์ อันได้แก่ ความ หนาแนน่ จุดเดือด จุดหลอมเหลว หรือความ ดันไอได้ โดยแรงยึดเหนีย่ วระหว่างโมเลกลุ น้ัน เกิดจากแรงดึงดดู เนื่องจากความแตกตา่ ง ของประจเุ ปน็ สาคัญ
1. แรงลอนดอน (London Force) 01 02 เป็นแรงที่เกิดจากการดึงดูดทางไฟฟ้าของ 03 04 โมเลกุลที่ไม่มีขั้วซึ่งแรงดึงดูดทางไฟฟ้านั้น เกิดได้จากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอย่างเสีย สมดุลทาให้เกิดขั้วเล็กน้อย และขั้วไฟฟ้าเกิดขึ้น ช่ัวคราวนเี้ องจะเหนย่ี วนากับโมเลกุลข้างเคียงให้ มแี รงยดึ เหนยี่ วเกดิ ข้นึ ดงั นัน้ ยิง่ โมเลกลุ มีขนาดใหญ่กจ็ ุ ยงิ่ มี โอกาสที่อิเล็กตรอนเคล่ือนทีไ่ ด้เสียสมดลุ มากจงึ อาจกล่าวได้ว่าแรงลอนดอนแปรผันตรงกบั ขนาด ของโมเลกุล เชน่ F2 Cl2 Br2 I2 และ CO2
2. แรงดึงดดู ระหวา่ งขว้ั (dipole-dipole Force) 01 02 เปน็ แรงยดึ เหนีย่ วที่เกดิ ระหว่างโมเลกุลท่ี 03 มขี ้ัวสองโมเลกลุ ขนึ้ ไปเป็นแรงดึงดูด 04 ทางไฟฟ้าที่แข็งแรงกว่าแรงลอนดอน เพราะ เปน็ ข้ัวไฟฟ้าทเ่ี กดิ ขึน้ อย่างถาวร โมเลกุลจะ หนั ดา้ นทีม่ ีประจุตรงข้ามกันเข้าหากนั เช่น HBr H2S และ PH3 เปน็ ต้น ขนาดของแรง ดงึ ดูดระหวา่ งข้วั ข้นึ อยกู่ ับ ความแรงของสภาพ ขว้ั ทเ่ี พม่ิ ขน้ึ ตามความแตกตา่ งของคา่ EN
3. พนั ธะไฮโดรเจน ( hydrogen bond ) 01 02 เป็นแรงยึดเหน่ยี วทม่ี คี า่ สงู มาก เกดิ ขน้ึ ไดโ้ ดย 03 เกดิ ระหว่างไฮโดรเจนกับธาตุทมี่ ีอเิ ล็กตรอนคู่ 04 โดดเดีย่ วเหลอื อยู่ ด้ต้องมีปัจจยั ตา่ ง ๆ ไดแ้ ก่ ไฮโดรเจนทข่ี าดอิเลก็ ตรอนอันเนื่องจากถกู สว่ นทม่ี ี คา่ อิเลก็ โตรเนกาตวิ ติ ีสงู ในโมเลกุลดงึ ไป จนกระทง้ั ไฮโดรเจนมีสภาพเป็นบวกสงู และจะตอ้ งมีธาตทุ ี่มี อิเลก็ ตรอนคโู่ ดดเดยี่ วเหลอื และมีความหนาแนน่ อเิ ลก็ ตรอนสูงพอให้ไฮโดรเจนท่ขี าดอิเล็กตรอนนน้ั เข้ามาสร้างแรงยึดเหน่ียวดว้ ยได้ เชน่ H2O H F NH3 เป็นตน้
สมบัติของสารโคเวเลนต์ สารโคเวเลนตม์ ีสมบตั ทิ ั่วๆไป ดงั นี้ 01 02 1. มีจดุ หลอมเหลวและจดุ เดอื ดต่า 03 04 อาจจะแบง่ สารโคเวนตต์ ามจดุ เดือด จดุ หลอมเหลว จะได้ 4 พวกดังนี้ 1.1 สารโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว พวกนี้จะมีจุดเดือดจุด หลอมเหลวต่ากว่าพวกอื่น ๆ เพราะโมเลกุลยึดเหนี่ยวกัน ด้วยแรงลอนดอนอย่างเดียวเทา่ นั้น 1.2 สารโคเวเลนต์มีขั้ว พวกนี้จะมีจุดเดือดจุด หลอมเหลวสูงกว่าพวกไม่มีขั้ว เพราะยึดเหนี่ยวโมเลกุล ด้วยแรง 2 แรง คอื แรงลอนดอนและแรงดึงดูดระหว่างขว้ั 1.3 สารโคเวเลนต์ที่สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้ เช่น HF, NH3, H2O พวกนี้จะมีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงกว่า สารโคเวเลนต์ที่มีขั้ว เพราะโมเลกุลยึดเหนี่ยวกันด้วย พันธะไฮโดรเจน
สมบัติของสารโคเวเลนต์ สารโคเวเลนตม์ ีสมบตั ิทั่วๆไป ดงั นี้ 1.4 พวกทม่ี โี ครงสรา้ งเปน็ โครงผลกึ รา่ งตาขา่ ย สารโคเวเลนต์ จุดเดอื ด 01 เชน่ เพชร แกรไฟต์ คารบ์ อรนั ดมั 02 ไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) -85 03 ซิลิกอนไดออกไซด์ พวกนี้มีจุดเดอื ดจุดหลอมเหลว 04 สงู มาก ซึ่งโดยทั่วไปสารโคเวเลนตม์ ีจดุ เดือดจุด เอทานอล (C2H5OH) 78.5 หลอมเหลวต่า ท่เี ป็นเชน่ นี้ 4830 เพชร (C) 2355 เพราะการจัดเรยี งอะตอมภายในผลกึ ซลิ ิกอน (Si)
สมบัติของสารโคเวเลนต์ สารโคเวเลนตม์ สี มบตั ิทัว่ ๆไป ดังน้ี 2. สถานะสารโคเวเลนตเ์ ปน็ ไดท้ งั้ 3 สถานะ 3. การละลายนา้ สารประกอบโคเวเลนต์บางพวก ละลายนา้ ได้เชน่ NH3 HCl C2H5OH C6H12O6 สถานะ ตัวอย่างสารโคเวเลนต์ 01 ของเเข็ง น้า (H2O) เอทานอล (C2H5OH) มบี างชนิด เชน่ CS2 CCl4 C6H6 02 ไมล่ ะลายนา้ แตล่ ะลายไดใ้ นตวั ทาลายที่เหมาะสม 03 ของเหลว เฮกเซน (C6H14) 04 นา้ ตาล (C6H12O6 ) แนฟทาลีน (โมเลกลุ ท่มี ขี ้ัวสามารถละลายในตวั ทาละลายท่โี มเลกลุ แกส๊ มขี ว้ั ได้ และโมเลกุลท่ีไม่มีข้ัวสามารถละลายในตัวทา (C10H8) ละลายท่ีไม่มขี ้ัวได้) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) มเี ทน (CH4) โพรเพน (C3H8) 4. การนาไฟฟา้ สารโคเวเลนต์สว่ นมากไม่นาไฟฟา้ ไมว่ า่ จะอยู่ในสถานะใด เพราะโมเลกลุ เปน็ กลางทาง ไฟฟ้าแตกตัวเปน็ ไอออนไม่ได้ แต่แกรไฟตเ์ ป็นโครงผลกึ รา่ งตาขา่ ยของคารบ์ อนรปู หน่งึ สามารถ นาไฟฟ้าไดบ้ างส่วน
ขอ้ แตกต่างของพันธะโควาเลนต์ กบั พันธะไอออนิก พันธะโควาเลนต์ VS พันธะไอออนกิ 01 02 1. ใชอ้ เิ ล็กตรอนรว่ มกนั 1. เกดิ การแลกเปล่ียนอิเล็กตรอน 03 (Elcetrons equally shared) (Electron transferred) 04 2. อะตอมท้ังสองมีคา่ ENใกล้เคียง 2. อะตอมทงั้ สองมคี า่ EN แตกตา่ ง กนั เชน่ H2, Cl2, CH4 กันมากเชน่ LiF, MgO
Search
