วิทยาศาสตร์ ม. ปลาย พันธะเคมี (ตะลุยโจทย์) โดยครูปีโป้
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
06 ส.ค. 64
 | 15.1K views



พันธะเคมี (ตะลุยโจทย์) 

พันธะเคมี คือ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมกับอะตอม หรือไอออนกับไอออนในโมเลกุลหรือสารประกอบ โดยเกิดจากแรงดึงดูดระหว่าง e- กับ p ในนิวเคลียส 

พลังงานพันธะ คือ พลังงานที่น้อยที่สุดที่ใช้เพื่อสลายพันธะระหว่างอะตอมในโมเลกุลที่อยู่ในสถานะก๊าซออกเป็นอะตอมเดี่ยว

กฎออกเตต กล่าวถึง การจัดเรียงอะตอมของธาตุต่าง ๆ ที่จะมีความเสถียรได้ก็ต่อเมื่อมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนวงนอกสุดเท่ากับ 8 ซึ่งจะเกิดขึ้นได้จากอิเล็กตรอนของตัวมันเองหรือการใช้อิเล็กตรอนบางตัวร่วมกันกับอะตอมอื่น โดยแต่ละอะตอมจึงมีการสร้างพันธะต่อกันขึ้นมากระทั่งเวเลนซ์อิเล็กตรอนวงนอกสุดครบ 8

 

1. พันธะภายในโมเลกุล

     พันธะโคเวเลนต

              - พันธะระหว่างอโลหะกับอโลหะ
              - ใช้ e- วงนอกร่วมกัน
              - อะตอมมี EN ใกล้เคียงกัน IE สูง (เสีย e- ยาก)
              - จุดเดือดจุดหลอมเหลวต่ำ 
              - ส่วนใหญ่ไม่นำไฟฟ้า
              - ตัวอย่างพันธะโคเวเลนต์ เช่น CH4, HCl, N2
              - แบ่งตามจำนวนพันธะเป็น พันธะเดี่ยว พันธะคู่ และพันธะสาม

 

ข้อควรจำ

- ความยาวพันธะเดี่ยว  > พันธะคู่ > พันธะสาม
- ความแข็งแรงพันธะสาม > พันธะคู่ > พันธะเดี่ยว
- พันธะโคเวเลนต์ที่ e- คู่ร่วมพันธะมาจากอะตอมใดอะตอมหนึ่งเท่านั้น เรียกพันธะลักษณะนี้ว่า “พันธะโคออดิเนตโคเวเลนต์” 

 

     พันธะไอออนิก

              - พันธะระหว่างโลหะกับอโลหะ ยกเว้น Be, B, Sn เป็นโคเวเลนต์
              - โลหะให้ e- อโลหะรับ e-
              - อะตอมของโลหะ EN ต่ำ อะตอมของอโลหะ EN สูง 

              (EN ต่างกันมาก ความเป็นไอออนิกมาก
              EN ต่างกันน้อย ความเป็นไอออนิกน้อย หรือเป็นโคเวเลนต์
              EN เท่ากัน เป็นโคเวเลนต์ 100%)

              - จุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง
              - ละลายน้ำแล้วแตกตัวเป็นไอออน นำไฟฟ้าได้
              - ตัวอย่างพันธะไอออนิก เช่น NaCl, Li2O, MgCl2, Al2O3

 

พลังงานในการเกิดสารประกอบไอออนิก

วัฏจักรบอร์นฮาเบอร์

1. พลังงานการระเหิด    Na (s) => Na (g)            ΔHsub = 107 kJ
2. พลังงานไอออไนเซชัน    Na (g) => Na+ (g) + e-        IE = 496 kJ
3. พลังงานสลายพันธะ    ½Cl2 => Cl (g)            ½D = 122 kJ
4. สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน    Cl (g) + e- => Cl- (g)        EA = -349 kJ
5. พลังงานแลตทิซ        Na+ (g) + Cl- => NaCl (s)        U = -787 kJ

สมการรวมของปฏิกิริยาเป็นดังนี้    Na (s) + ½Cl2 (g) => NaCl (s)    

พลังงานรวมของการเกิดปฏิกิริยา    ΔHf =  -411 kJ

 

     พันธะโลหะ

              - พันธะระหว่างโลหะกับโลหะ
              - ให้ e- ออกไป
              - อะตอมของโลหะมี IE ต่ำ
              - จุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงมาก
              - นำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี
              - เขียนสูตรโมเลกุลไม่ได้ 

 

2. พันธะระหว่างโมเลกุล เป็นพันธะโคเวเลนต์เท่านั้น แบ่งเป็น

พันธะไฮโดรเจน เป็นพันธะที่มีความแข็งแรง เกิดจากการรวมตัวระหว่าง H กับธาตุที่มีค่า EN สูงและมีขนาดอะตอมเล็ก ทำให้ผลต่าง EN มาก แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมีมากและมีความเป็นขั้วสูง ตัวอย่างเช่น HF, H2O, NH3 (พันธะระหว่าง H กับ F O N)

แรงแวนเดอร์วาลส์

              - แรงดึงดูดระหว่างขั้ว เกิดในโมเลกุลมีขั้ว เช่น HCl, CO, H2S โดยมักเกิดในโมเลกุลที่เกิดจากอะตอมของธาตุอโลหะต่างชนิดกัน
              - แรงลอนดอน โดยทั่วไปจะเกิดในโมเลกุลโคเวเลนต์ที่ไม่มีขั้ว เช่น F2, Cl2, CH4

 

ข้อควรจำ

- พันธะโคเวเลนต์มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวต่ำ โดยเรียงดังนี้ พันธะไฮโดรเจน > แรงดึงดูดระหว่างขั้ว > แรงลอนดอน