พันธะเคมี: ลักษณะวิธีการเกิดประเภท - เคมี - 2025

พันธะเคมีคือแรงที่พอที่จะถือร่วมกันอะตอมที่ทำขึ้นว่า สสารแต่ละประเภทมีพันธะเคมีลักษณะเฉพาะซึ่งประกอบด้วยการมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่า ดังนั้นแรงที่จับอะตอมในก๊าซจึงแตกต่างกันตัวอย่างเช่นจากโลหะ

องค์ประกอบทั้งหมดของตารางธาตุ (ยกเว้นฮีเลียมและก๊าซมีตระกูลเบา) สามารถสร้างพันธะเคมีซึ่งกันและกันได้ อย่างไรก็ตามลักษณะของสิ่งเหล่านี้จะถูกปรับเปลี่ยนโดยขึ้นอยู่กับว่าอิเล็กตรอนที่ก่อตัวมาจากองค์ประกอบใด พารามิเตอร์ที่จำเป็นในการอธิบายประเภทของพันธะคืออิเล็กโทรเนกาติวิตี

ที่มา: โดย Ymwang42 (พูดคุย) Ymwang42 ที่ en.wikipedia จาก Wikimedia Commons

ความแตกต่างของอิเล็กโทรเนกาติวิตี (ΔE) ระหว่างสองอะตอมไม่เพียง แต่กำหนดชนิดของพันธะเคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของสารประกอบด้วย เกลือมีลักษณะโดยการมีพันธะไอออนิก (ΔEสูง) และสารประกอบอินทรีย์หลายชนิดเช่นวิตามินบี₁₂ (ภาพบน) มีพันธะโคเวเลนต์ (ΔEต่ำ)

ในโครงสร้างโมเลกุลที่สูงขึ้นแต่ละเส้นแสดงถึงพันธะโคเวเลนต์ เวดจ์ระบุว่าลิงค์โผล่ออกมาจากเครื่องบิน (ไปทางผู้อ่าน) และที่ขีดเส้นใต้ด้านหลังเครื่องบิน (ห่างจากตัวอ่าน) โปรดสังเกตว่ามีพันธะคู่ (=) และอะตอมโคบอลต์ที่ประสานงานกับอะตอมไนโตรเจน 5 อะตอมและโซ่ด้านข้าง R

แต่ทำไมพันธะเคมีดังกล่าวจึงก่อตัวขึ้น? คำตอบอยู่ที่เสถียรภาพทางพลังงานของอะตอมและอิเล็กตรอนที่เข้าร่วม ความเสถียรนี้ต้องสร้างความสมดุลของแรงผลักไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นระหว่างเมฆอิเล็กตรอนและนิวเคลียสและแรงดึงดูดที่เกิดจากนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนของอะตอมข้างเคียง

ความหมายของพันธะเคมี

ผู้เขียนหลายคนได้ให้คำจำกัดความของพันธะเคมี ในบรรดาสิ่งเหล่านี้สิ่งที่สำคัญที่สุดคือนักฟิสิกส์เคมี GN Lewis ผู้กำหนดพันธะเคมีว่าเป็นการมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอนคู่หนึ่งระหว่างอะตอมสองอะตอม ถ้าอะตอม A ·และ· B สามารถให้อิเล็กตรอนตัวเดียวได้พันธะเดี่ยว A: B หรือ A - B จะก่อตัวขึ้นระหว่างกัน

ก่อนการสร้างพันธะทั้ง A และ B จะถูกคั่นด้วยระยะห่างที่ไม่แน่นอน แต่เมื่อเกิดพันธะตอนนี้มีแรงที่ยึดมันเข้าด้วยกันในสารประกอบไดอะตอมมิก AB และระยะพันธะ (หรือความยาว)

ลักษณะเฉพาะ

ที่มา: Gabriel Bolívar

อะไรคือลักษณะของแรงที่ยึดอะตอมไว้ด้วยกัน? สิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับประเภทของการเชื่อมโยงระหว่าง A และ B มากกว่าโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่นลิงก์ A - B เป็นแบบกำหนดทิศทาง หมายความว่าอย่างไร? แรงที่กระทำโดยการรวมกันของอิเล็กตรอนคู่หนึ่งสามารถแสดงบนแกนได้ (ราวกับว่าเป็นทรงกระบอก)

นอกจากนี้พันธะนี้ต้องใช้พลังงานในการสลาย พลังงานจำนวนนี้สามารถแสดงเป็นหน่วย kJ / mol หรือ cal / mol เมื่อพลังงานเพียงพอถูกนำไปใช้กับสารประกอบ AB (เช่นโดยความร้อน) มันจะแยกตัวออกเป็นอะตอม A ·และ· B ดั้งเดิม

ยิ่งพันธะเสถียรมากเท่าไหร่ก็ยิ่งใช้พลังงานมากขึ้นในการแยกอะตอมที่ถูกผูกมัด

ในทางกลับกันถ้าพันธะในสารประกอบ AB เป็นไอออนิก A ⁺ B ^-ก็จะเป็นแรงที่ไม่มีทิศทาง ทำไม? เนื่องจาก A ^{+ ให้}แรงที่น่าดึงดูดต่อ B ^- (และในทางกลับกัน) ซึ่งขึ้นอยู่กับระยะทางที่แยกไอออนทั้งสองในอวกาศมากกว่าตำแหน่งสัมพัทธ์

สนามแห่งแรงดึงดูดและแรงผลักนี้ทำให้ไอออนอื่น ๆ รวมตัวกันเพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าตาข่ายคริสตัล (ภาพบนสุด: ไอออนบวก A ⁺อยู่ล้อมรอบด้วย B ^-แอนไอออนสี่ตัวและสิ่งเหล่านี้ล้อมรอบด้วยไอออนบวก A ⁺สี่ตัวและอื่น ๆ )

พันธะเคมีเกิดขึ้นได้อย่างไร?

สารประกอบโฮโมนิวเคลียร์ AA

ที่มา: Gabriel Bolívar

การที่อิเล็กตรอนคู่หนึ่งจะสร้างพันธะนั้นมีหลายสิ่งที่ต้องพิจารณาก่อน นิวเคลียสซึ่งกล่าวได้ว่าเป็นของ A มีโปรตอนและเป็นบวก เมื่ออะตอม A สองตัวอยู่ห่างกันมากนั่นคือที่ระยะห่างระหว่างนิวเคลียสมาก (ภาพบน) จะไม่พบแรงดึงดูดใด ๆ

เมื่ออะตอม A ทั้งสองเข้าใกล้นิวเคลียสพวกมันจะดึงดูดเมฆอิเล็กตรอนของอะตอมข้างเคียง (วงกลมสีม่วง) นี่คือแรงดึงดูด (A บนวงกลมสีม่วงใกล้เคียง) อย่างไรก็ตามนิวเคลียสทั้งสองของ A ขับไล่ซึ่งกันและกันเนื่องจากเป็นค่าบวกและแรงนี้จะเพิ่มพลังงานศักย์ของพันธะ (แกนแนวตั้ง)

มีระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ซึ่งพลังงานศักย์ถึงต่ำสุด นั่นคือทั้งแรงดึงดูดและแรงผลักดัน (อะตอม A สองตัวที่อยู่ส่วนล่างของภาพ) มีความสมดุลกัน

หากระยะห่างนี้ลดลงหลังจากจุดนี้พันธะจะทำให้นิวเคลียสทั้งสองขับไล่กันอย่างรุนแรงทำให้สารประกอบ AA ไม่เสถียร

ดังนั้นสำหรับการสร้างพันธะจะต้องมีระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ที่เพียงพออย่างกระตือรือร้น และยิ่งไปกว่านั้นออร์บิทัลของอะตอมจะต้องทับซ้อนกันอย่างถูกต้องเพื่อให้อิเล็กตรอนเกิดพันธะ

สารประกอบเฮเทอโรนิวเคลียร์ AB

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าแทนที่จะเป็นสองอะตอมของ A หนึ่งใน A และอีกตัวหนึ่งของ B ถูกรวมเข้าด้วยกัน? ในกรณีนี้กราฟด้านบนจะเปลี่ยนไปเนื่องจากอะตอมหนึ่งมีโปรตอนมากกว่าอีกอะตอมและเมฆอิเล็กตรอนจะมีขนาดต่างกัน

เนื่องจากพันธะ A - B เกิดขึ้นที่ระยะห่างระหว่างนิวเคลียสที่เหมาะสมคู่อิเล็กตรอนส่วนใหญ่จะพบในบริเวณใกล้เคียงกับอะตอมของอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากที่สุด นี่เป็นกรณีของสารประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันทั้งหมดซึ่งเป็นสารประกอบส่วนใหญ่ที่เป็นที่รู้จัก (และจะเป็นที่รู้จัก)

แม้ว่าจะไม่ได้กล่าวถึงในเชิงลึก แต่ก็มีตัวแปรมากมายที่มีอิทธิพลโดยตรงต่อวิธีการสร้างอะตอมและพันธะเคมี บางส่วนเป็นอุณหพลศาสตร์ (ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเองหรือไม่), อิเล็กทรอนิกส์ (ออร์บิทัลของอะตอมเต็มหรือว่างเพียงใด) และจลศาสตร์อื่น ๆ

ประเภทของพันธะเคมี

ลิงก์มีชุดลักษณะที่แยกความแตกต่างออกจากกัน หลายชนิดสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก ได้แก่ โควาเลนต์ไอออนิกหรือโลหะ

แม้ว่าจะมีสารประกอบที่มีพันธะอยู่ในประเภทเดียว แต่จริงๆแล้วหลายชนิดประกอบด้วยส่วนผสมของอักขระแต่ละตัว ข้อเท็จจริงนี้เกิดจากความแตกต่างของอิเล็กโทรเนกาติวิตีระหว่างอะตอมที่สร้างพันธะ ดังนั้นสารประกอบบางชนิดอาจเป็นโควาเลนต์ แต่มีลักษณะไอออนิกในพันธะ

ในทำนองเดียวกันประเภทของพันธะโครงสร้างและมวลโมเลกุลเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดคุณสมบัติระดับมหภาคของสสาร (ความสว่างความแข็งความสามารถในการละลายจุดหลอมเหลว ฯลฯ )

- พันธะโควาเลนต์

พันธะโควาเลนต์เป็นพันธะที่ได้รับการอธิบายแล้ว ในวงโคจรสองวง (อิเล็กตรอนหนึ่งตัวในแต่ละตัว) จะต้องทับซ้อนกับนิวเคลียสที่คั่นด้วยระยะห่างระหว่างนิวเคลียสที่เหมาะสม

ตามทฤษฎีการโคจรของโมเลกุล (TOM) ถ้าการทับซ้อนกันของออร์บิทัลเป็นส่วนหน้าจะเกิดพันธะซิกมา (ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าพันธะธรรมดาหรือพันธะธรรมดา) ในขณะที่วงโคจรถูกสร้างขึ้นโดยการทับซ้อนกันด้านข้างและในแนวตั้งฉากเมื่อเทียบกับแกนนิวเคลียสเราจะมีพันธะπ (คู่และสาม):

ที่มา: Gabriel Bolívar

ลิงค์ง่ายๆ

พันธะσดังที่เห็นในภาพถูกสร้างขึ้นตามแกนนิวเคลียส แม้ว่าจะไม่ปรากฏ A และ B อาจมีพันธะอื่นดังนั้นสภาพแวดล้อมทางเคมีของตัวเอง (ส่วนต่าง ๆ ของโครงสร้างโมเลกุล) ลิงค์ประเภทนี้โดดเด่นด้วยพลังการหมุน (กระบอกสูบสีเขียว) และแข็งแกร่งที่สุด

ตัวอย่างเช่นพันธะเดี่ยวในโมเลกุลไฮโดรเจนสามารถหมุนรอบแกนนิวเคลียส (H - H) ในทำนองเดียวกันโมเลกุล CA - AB สมมุติสามารถ

ลิงค์ C - A, A - A และ A - B หมุน; แต่ถ้า C หรือ B เป็นอะตอมหรือกลุ่มของอะตอมขนาดใหญ่การหมุน A - A จะถูกขัดขวางโดยปราศจากเชื้อ (เพราะ C และ B จะชนกัน)

พันธะเดี่ยวพบได้ในทุกโมเลกุล อะตอมของมันสามารถมีการผสมพันธ์ทางเคมีได้ตราบเท่าที่การทับซ้อนกันของออร์บิทัลเป็นส่วนหน้า ย้อนกลับไปที่โครงสร้างของวิตามินบี₁₂บรรทัดเดียว (-) หมายถึงพันธะเดี่ยว (ตัวอย่างเช่นพันธะ –CONH ₂ )

ลิงค์คู่

พันธะคู่ต้องใช้อะตอมจะเป็น (ปกติ) SP ²ไฮบริด พันธะ p บริสุทธิ์ตั้งฉากกับวงโคจรไฮบริด sp ²ทั้งสามสร้างพันธะคู่ซึ่งแสดงเป็นแผ่นสีเทา

โปรดสังเกตว่าทั้งพันธะเดี่ยว (กระบอกสีเขียว) และพันธะคู่ (แผ่นสีเทา) อยู่ร่วมกันในเวลาเดียวกัน พันธะคู่ไม่มีอิสระในการหมุนรอบแกนนิวเคลียสเหมือนกัน เนื่องจากในการหมุนลิงค์ (หรือฟอยล์) จะต้องแตก กระบวนการที่ต้องการพลังงาน

นอกจากนี้พันธะ A = B ยังมีปฏิกิริยามากกว่า A - B ความยาวของมันจะสั้นกว่าและอะตอม A และ B อยู่ในระยะนิวเคลียร์ที่สั้นกว่า ดังนั้นจึงมีแรงขับไล่ระหว่างนิวเคลียสทั้งสองมากขึ้น การทำลายทั้งพันธะเดี่ยวและพันธะคู่ต้องใช้พลังงานมากกว่าที่จำเป็นในการแยกอะตอมในโมเลกุล A - B

ในโครงสร้างของวิตามินบี₁₂สามารถสังเกตพันธะคู่ได้หลายอย่าง: C = O, P = O และภายในวงแหวนอะโรมาติก

พันธะสาม

พันธะสามนั้นสั้นกว่าพันธะคู่ด้วยซ้ำและการหมุนของมันจะถูกขัดขวางอย่างมาก ในนั้นพันธะสองπถูกสร้างขึ้นในแนวตั้งฉากซึ่งกันและกัน (แผ่นสีเทาและสีม่วง) รวมทั้งพันธะเดี่ยว

โดยปกติการผสมพันธ์ทางเคมีของอะตอมของ A และ B จะต้องเป็น sp: สองวงโคจร sp ห่างกัน180ºและวงโคจร p บริสุทธิ์สองวงตั้งฉากกับวงแรก สังเกตว่าพันธะสามมีลักษณะเหมือนไม้พาย แต่ไม่มีพลังในการหมุน พันธะนี้สามารถแสดงเป็น A simplyB (N≡N, ไนโตรเจนโมเลกุล N ₂ )

ในบรรดาพันธะโควาเลนต์ทั้งหมดนี้มีปฏิกิริยามากที่สุด แต่ในขณะเดียวกันสิ่งที่ต้องการพลังงานมากขึ้นสำหรับการแยกอะตอมโดยสมบูรณ์ (· A: +: B ·) หากวิตามินบี₁₂มีพันธะสามเท่าภายในโครงสร้างโมเลกุลฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของมันจะเปลี่ยนไปอย่างมาก

อิเล็กตรอนหกตัวมีส่วนร่วมในพันธะสาม ในคู่ผสมสี่อิเล็กตรอน และอย่างง่ายหรือง่ายสอง

การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์อย่างน้อยหนึ่งอย่างขึ้นอยู่กับความพร้อมทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม นั่นคือจำนวนอิเล็กตรอนที่ออร์บิทัลจำเป็นต้องได้รับหนึ่งอ็อกเตตของเวเลนซ์

พันธะที่ไม่มีขั้ว

พันธะโควาเลนต์ประกอบด้วยการแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่หนึ่งเท่า ๆ กันระหว่างสองอะตอม แต่นี่เป็นจริงอย่างเคร่งครัดเฉพาะในกรณีที่อะตอมทั้งสองมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีเท่ากัน นั่นคือแนวโน้มเดียวกันในการดึงดูดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจากสิ่งรอบข้างเข้าสู่สารประกอบ

พันธะที่ไม่มีขั้วมีลักษณะความแตกต่างของอิเล็กโทรเนกาติวิตีเป็นโมฆะ (ΔE≈0) สิ่งนี้เกิดขึ้นในสองสถานการณ์: ในสารประกอบโฮโมนิวเคลียร์ (A ₂ ) หรือถ้าสภาพแวดล้อมทางเคมีทั้งสองด้านของพันธะมีค่าเท่ากัน (H ₃ C - CH ₃ , โมเลกุลอีเทน)

ตัวอย่างของพันธะที่ไม่มีขั้วมีให้เห็นในสารประกอบต่อไปนี้:

- ไฮโดรเจน (H - H)

- ออกซิเจน (O = O)

- ไนโตรเจน (N≡N)

- ฟลูออรีน (F - F)

- คลอโร (Cl - Cl)

- อะเซทิลีน (HC≡CH)

พันธะเชิงขั้ว

เมื่อมีความแตกต่างการทำเครื่องหมายในΔEอิเล็กระหว่างทั้งสองอะตอม, ขณะที่ขั้วจะเกิดขึ้นตามแกนพันธบัตร: การ^{δ +} -B δ- ในกรณีของสารประกอบเฮเทอโรนิวเคลียร์ AB, B เป็นอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากที่สุดดังนั้นจึงมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงกว่าδ-; ในขณะที่ A ซึ่งเป็นอิเล็กโทรเนกาติวิตีน้อยที่สุดมีการขาดประจุδ +

เพื่อให้เกิดพันธะเชิงขั้วอะตอมสองอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีเนสต่างกันต้องเข้าร่วม จึงเกิดสารประกอบเฮเทอโรนิวเคลียร์ A - B มีลักษณะคล้ายแม่เหล็กมีขั้วบวกและขั้วลบ สิ่งนี้ช่วยให้สามารถโต้ตอบกับโมเลกุลอื่นผ่านแรงไดโพล - ไดโพลซึ่งเป็นพันธะไฮโดรเจน

น้ำมีพันธะโควาเลนต์สองขั้ว H - O - H และเรขาคณิตโมเลกุลเป็นเชิงมุมซึ่งจะเพิ่มโมเมนต์ไดโพล ถ้ารูปทรงเรขาคณิตเป็นเส้นตรงมหาสมุทรจะระเหยและน้ำจะมีจุดเดือดต่ำกว่า

ความจริงที่ว่าสารประกอบที่มีพันธบัตรขั้วโลกไม่ได้หมายความว่ามันเป็นขั้วตัวอย่างเช่นคาร์บอนเตตระคลอไรด์ CCl ₄มีพันธะ C - Cl สี่ขั้ว แต่เนื่องจากการเรียงตัวของเตตราฮีดโมเมนต์ไดโพลจึงกลายเป็นเวกเตอร์ที่เป็นโมฆะ

ลิงค์ Dative หรือการประสานงาน

เมื่ออะตอมมอบอิเล็กตรอนคู่หนึ่งเพื่อสร้างพันธะโควาเลนต์กับอะตอมอื่นเราจะพูดถึงพันธะเชิงอนุพันธ์หรือโคเวเลนต์ ตัวอย่างเช่นการมี B: คู่อิเล็กตรอนที่มีอยู่และ A (หรือ A ⁺ ) ซึ่งเป็นตำแหน่งว่างทางอิเล็กทรอนิกส์จะเกิดพันธะ B: A

ในโครงสร้างของวิตามินบี₁₂อะตอมของไนโตรเจนทั้งห้าเชื่อมโยงกับศูนย์กลางโลหะของ Co ผ่านพันธะโคเวเลนต์ประเภทนี้ ไนโตรเจนเหล่านี้ให้อิเล็กตรอนอิสระคู่ของพวกเขาไปยังไอออนบวก Co ³⁺ซึ่งเป็นโลหะที่ประสานกับพวกมัน (Co ³⁺ : N–)

อีกตัวอย่างหนึ่งสามารถพบได้ในการโปรตอนของโมเลกุลแอมโมเนียเพื่อสร้างแอมโมเนีย:

H ₃ N: + H ⁺ => NH ₄ ⁺

โปรดสังเกตว่าในทั้งสองกรณีคืออะตอมของไนโตรเจนที่ก่อให้เกิดอิเล็กตรอน ดังนั้นพันธะโคเวเลนต์เชิงอนุพันธ์หรือโคเวเลนต์จึงเกิดขึ้นเมื่ออะตอมเพียงอย่างเดียวก่อให้เกิดอิเล็กตรอนคู่

ในทำนองเดียวกันโมเลกุลของน้ำสามารถถูกโปรตอนให้กลายเป็นไอออนบวกของไฮโดรเนียม (หรือออกไซด์):

H ₂ O + H ⁺ => H ₃ O ⁺

ซึ่งแตกต่างจากแอมโมเนียมไอออนบวกไฮโดรเนียมยังคงมีอิเล็กตรอนคู่อิสระ (H ₃ O: ⁺ ); แต่มันเป็นเรื่องยากมากสำหรับมันที่จะยอมรับโปรตอนอีกในรูปแบบไฮโดรเนียม dication ไม่แน่นอน H ₄ O 2+

- พันธะไอออนิก

ที่มา: Pixabay

ภาพคือเนินเกลือสีขาว เกลือมีลักษณะที่มีโครงสร้างเป็นผลึกนั่นคือสมมาตรและสั่งได้ จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงความสามารถในการนำไฟฟ้าสูงเมื่อหลอมละลายหรือละลายและไอออนของมันยังมีปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตอย่างมาก

ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นสิ่งที่เรียกว่าพันธะไอออนิก ในภาพที่สองจะมี A ⁺ไอออนบวกล้อมรอบด้วย B สี่ตัว^-แอนไอออนปรากฏขึ้นแต่นี่เป็นการแสดง 2 มิติ ในสามมิติ A ⁺ควรมีแอนไอออน B อื่น ๆ^อยู่ด้านหน้าและด้านหลังเครื่องบินสร้างโครงสร้างต่างๆ

ดังนั้น A ⁺สามารถมีเพื่อนบ้านได้หกแปดหรือสิบสองคน จำนวนเพื่อนบ้านรอบไอออนในคริสตัลเรียกว่าเลขโคออร์ดิเนชัน (NC) สำหรับ NC แต่ละชนิดจะมีการเชื่อมโยงการจัดเรียงผลึกชนิดหนึ่งซึ่งจะถือว่าเป็นเฟสของแข็งของเกลือ

ผลึกสมมาตรและเหลี่ยมเพชรพลอยที่เห็นในเกลือเกิดจากความสมดุลที่กำหนดขึ้นโดยปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตของแรงดึงดูด (A ⁺ B ^- ) และแรงผลัก (A ⁺ A ⁺ , B ^- B ^- )

การอบรม

แต่ทำไม A + และ B ^-หรือ Na ⁺และ Cl ^-ไม่สร้างพันธะโคเวเลนต์ Na - Cl ล่ะ? เนื่องจากอะตอมของคลอรีนมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากกว่าโลหะโซเดียมซึ่งมีลักษณะการให้อิเล็กตรอนได้ง่ายมาก เมื่อองค์ประกอบเหล่านี้มาบรรจบกันพวกมันจะทำปฏิกิริยาคายความร้อนเพื่อผลิตเกลือแกง:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (s)

สองอะตอมโซเดียมให้ขึ้นอิเล็กตรอนเดี่ยวจุ (นา·) เพื่อโมเลกุลอะตอมสองอะตอมของ Cl ₂จึงสร้าง Cl ^-แอนไอออน

ปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมไอออนบวกและแอนไอออนของคลอไรด์แม้ว่าจะแสดงถึงพันธะที่อ่อนแอกว่าโควาเลนต์ แต่ก็สามารถทำให้พวกมันรวมกันเป็นของแข็งได้ และความจริงนี้สะท้อนให้เห็นในจุดหลอมเหลวสูงของเกลือ (801ºC)

พันธะโลหะ

ที่มา: Pixnio

พันธะเคมีประเภทสุดท้ายคือโลหะ พบได้ในชิ้นส่วนโลหะหรือโลหะผสม มีลักษณะพิเศษและแตกต่างจากอะตอมอื่น ๆ เนื่องจากอิเล็กตรอนไม่ได้ผ่านจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง แต่เป็นการเดินทางผ่านคริสตัลของโลหะเหมือนทะเล

ดังนั้นอะตอมของโลหะจึงกล่าวได้ว่าทองแดงหลอมรวมวงโคจรเวเลนซ์เข้าด้วยกันเพื่อสร้างแถบการนำไฟฟ้า โดยที่อิเล็กตรอน (s, p, dof) ผ่านไปรอบ ๆ อะตอมและจับมันเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา

ขึ้นอยู่กับจำนวนของอิเล็กตรอนที่ผ่านผลึกโลหะออร์บิทัลที่จัดเตรียมไว้สำหรับวงดนตรีและการบรรจุอะตอมของมันโลหะอาจอ่อน (เช่นโลหะอัลคาไล) แข็งเป็นมันวาวหรือเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีและ ร้อน.

แรงที่รวมตัวกันของอะตอมของโลหะเช่นที่ประกอบขึ้นเป็นมนุษย์ตัวเล็ก ๆ ในภาพและแล็ปท็อปของเขานั้นมีค่ามากกว่าเกลือ

สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้โดยการทดลองเนื่องจากผลึกของเกลือสามารถแบ่งออกเป็นหลาย ๆ ส่วนก่อนที่จะเกิดแรงกล ในขณะที่ชิ้นส่วนโลหะ (ประกอบด้วยผลึกขนาดเล็กมาก) ทำให้เสียรูป

ตัวอย่างลิงค์

สารประกอบทั้งสี่ต่อไปนี้ครอบคลุมประเภทของพันธะเคมีที่อธิบาย:

- โซเดียมฟลูออไรด์ NaF (Na ⁺ F ^- ): ไอออนิก

- โซเดียม, นา: โลหะ

-Fluorine, F ₂ (F - F): โควาเลนต์ที่ไม่มีขั้วเนื่องจากมีค่า null ΔEระหว่างอะตอมทั้งสองเนื่องจากมีค่าเหมือนกัน

- ไฮโดรเจนฟลูออไรด์, HF (H - F): โควาเลนต์เชิงขั้วเนื่องจากในสารประกอบนี้ฟลูออรีนมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากกว่าไฮโดรเจน

มีสารประกอบเช่นวิตามินบี₁₂ซึ่งมีพันธะโคเวเลนต์ทั้งขั้วและไอออนิก (ในประจุลบของหมู่ฟอสเฟต –PO ₄ ^- -) ในโครงสร้างที่ซับซ้อนบางอย่างเช่นกลุ่มโลหะลิงก์ทุกประเภทเหล่านี้สามารถอยู่ร่วมกันได้

ข้อเสนอสสารในตัวอย่างการแสดงออกของพันธะเคมี จากหินที่ก้นบ่อและน้ำที่ล้อมรอบไปจนถึงคางคกที่คดที่ขอบบ่อ

แม้ว่าพันธะอาจจะเรียบง่าย แต่จำนวนและการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของอะตอมในโครงสร้างโมเลกุลทำให้เกิดสารประกอบที่หลากหลาย

ความสำคัญของพันธะเคมี

ความสำคัญของพันธะเคมีคืออะไร? ผลที่ตามมาที่ไม่สามารถคำนวณได้ซึ่งการไม่มีพันธะเคมีจะปล่อยออกมานั้นแสดงให้เห็นถึงความสำคัญอย่างมากในธรรมชาติ:

- หากไม่มีสีจะไม่มีสีเนื่องจากอิเล็กตรอนจะไม่ดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ฝุ่นและอนุภาคน้ำแข็งที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศจะหายไปดังนั้นสีฟ้าของท้องฟ้าจะมืดลง

- คาร์บอนไม่สามารถสร้างโซ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งสารประกอบอินทรีย์และชีวภาพนับพันล้านได้มา

- โปรตีนไม่สามารถกำหนดได้ในกรดอะมิโนที่เป็นส่วนประกอบ น้ำตาลและไขมันจะหายไปเช่นเดียวกับสารประกอบคาร์บอเนตในสิ่งมีชีวิต

- โลกจะไม่มีชั้นบรรยากาศเพราะหากไม่มีพันธะเคมีในก๊าซก็จะไม่มีแรงที่จะยึดมันเข้าด้วยกัน และจะไม่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลระหว่างกันน้อยที่สุด

- ภูเขาอาจหายไปเพราะหินและแร่ธาตุแม้ว่าจะมีน้ำหนักมาก แต่ก็ไม่สามารถบรรจุอะตอมของมันไว้ภายในโครงสร้างผลึกหรืออสัณฐานได้

- โลกจะประกอบด้วยอะตอมเดี่ยวที่ไม่สามารถสร้างสารที่เป็นของแข็งหรือของเหลวได้ นอกจากนี้ยังส่งผลให้การเปลี่ยนแปลงของสสารหายไปทั้งหมด นั่นคือจะไม่มีปฏิกิริยาทางเคมี เพียงแค่ก๊าซหายวับไปทุกที่

อ้างอิง

1. แฮร์รี่บีเกรย์ (1965) อิเล็กตรอนและพันธะเคมี. WA เบ็นจามินอิงค์ หน้า 36-39
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley เคมี. (ฉบับที่ 8) CENGAGE Learning, p 233, 251, 278, 279
3. นาฟอาร์. (2016). พันธะเคมี สืบค้นจาก: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. ประเภทพันธะเคมี (3 ตุลาคม 2549). นำมาจาก: dwb4.unl.edu
5. การสร้างพันธะเคมี: บทบาทของอิเล็กตรอน . กู้คืนจาก: cod.edu
6. มูลนิธิ CK-12 (เอสเอฟ) การสร้างพันธะพลังงานและโควาเลนต์ สืบค้นจาก: chem.libretexts.org
7. Quimitube (2012) พันธะโคเวเลนต์เชิงพิกัดหรือเชิงอนุพันธ์ สืบค้นจาก: quimitube.com