Chemistry: 3.3 พันธะโคเวเลนต์

3.3.1 การเกิดพันธะโคเวเลนต์

พันธะโคเวเลนต์ คือ พันธะเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมของธาตุอโลหะกับธาตุโลหะที่เข้ามาสร้างแรงยึดเหนี่ยวต่อกัน เนื่องจากธาตุอโลหะจะมีสมบัติเป็นตัวรับอิเล็กตรอนที่ดีและยากต่อการสูญเสียอิเล็กตรอน ดังนั้นอิเล็กตรอนของธาตุทั้งสองจึงต่างส่งแรงดึงดูดเพื่อที่จะดึงดูดอิเล็กตรอนของอีกฝ่ายให้เข้าหาตนเอง ทำให้แรงดึงดูดจากนิวเคลียสของอะตอมทั้งสองหักล้างกัน ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงไม่มีการหลุดไปอยู่ในอะตอมใดอะตอมหนึ่งโดยเฉพาะ แต่จะมีลักษณะเหมือนเป็นอิเล็กตรอนที่อยู่กึ่งกลางระหว่างอะตอมทั้งสอง เรียกอิเล็กตรอนที่อยู่กึ่งกลางอะตอมทั้งสอง เรียกอิเล็กตรอนที่ถูกอะตอมใช้ร่วมกันในการสร้างพันธะเคมีว่า อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ(Bonding pair electron)

พันธะโคเวเลนต์ของอะตอมเกิดขึ้นจากการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันของอะตอม โดยอาจเกิดจากการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพียงคู่เดียว สองคู่ หรือสามคู่ก็ได้ขึ้นอยู่กับอะตอมคู่ที่เข้ามร่วมสร้างพันธะกันว่ายังขาดเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่อีกเท่าใดจึงจะครบ 8 ตามกฎออกเตต ดังนั้นพันธะโคเวเลนต์จึงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด ตามจำนวนอิเล็กตรอนที่มีการใช้ร่วมกัน ดังนี้

1.พันธะเดี่ยว (single bond) คือ พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจากอะตอมคู่ที่เข้ามาร่วมสร้างพันธะต่อกันมีการใช้ร่วมสร้างพันธะต่อกันมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่

2.พันธะคู่ (double bond) คือ พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจากอะตอมคู่ที่เข้ามาร่วมสร้างพันธะต่อกันมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่

3.พันธะสาม (triple bond) คือ พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจากอะตอมคู่ที่เข้ามาร่วมสร้างพันธะต่อกัน มีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่

Image result for à¸à¸²à¸£à¹€à¸à¸´à¸”à¸žà¸±à¸™à¸˜à¸°à¹‚à¸„à¹€à¸§à¹€à¸¥à¸™à¸•à¹Œ à¸¥à¸´à¸§à¸à¸´à¸ª

3.3.2 สูตรโมเลกุลและชื่อของสารโคเวเลนต์

การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์ (Names of Covalent Compounds)

1. อ่านชื่อธาตุที่อยู่ด้านหน้าก่อนตามด้วยธาตุที่อยู่ด้านหลัง โดยเปลี่ยนเสียงพยางค์ท้ายเป็น ไ-ด์ (ide )

2. อ่านระบุจำนวนอะตอมของธาตุด้วยเลขจำนวนในภาษากรีก ได้แก่

1 = mono- 2 = di- 3 = tri-

4 = tetra- 5 = penta- 6 = hexa

7 = octa- 8 = nona- 9 = deca

3. ถ้าธาตุแรกมีอะตอมเดียว ไม่ต้องอ่านระบุจำนวนอะตอมของธาตุนั้น แต่ถ้าธาตุหลังมีเพียงหนึ่งอะตอมก็ต้องระบุจำนวนอะตอมด้วยเสมอ

ตัวอย่างการอ่านชื่อ
CO₂     อ่านว่า คาร์บอนไดออกไซด์
    CO อ่านว่า คาร์บอนมอนออกไซด์
BF₃      อ่านว่า โบรอนไตรฟลูออไรด์
N₂O อ่านว่า ไดไนโตรเจนมอนอกไซด์
N₂O₅    อ่านว่า ไดไนโตรเจนเพนตอกไซด์
P₄O₁₀  อ่านว่า เตตระฟอสฟอรัสเดคะออกไซด์
OF₂     อ่านว่า ออกซิเจนไดฟลูออไรด์
CCl₄   อ่านว่า คาร์บอนเตตระคลอไรด์

3.3.3 ความยาวพันธะและพลังงานพันธะของสารโคเวเลนต์

พลังงานพันธะ หมายถึง พลังงานที่น้อยที่สุดที่ใช้เพื่อสลายพันธะ

ที่ยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมคู่หนึ่งๆในโมเลกุลในสถานะแก๊ส พลังงาน

พันธะสามารถบอกถึงความแข็งแรงของพันธะเคมีได้ โดยพันธะที่

แข็งแรงมากจะมีพลังงานพันธะมาก และพันธะที่แข็งแรงน้อยจะมี

พลังงานพันธะน้อย

พลังงานพันธะเฉลี่ย หมายถึง ค่าพลังงานเฉลี่ยของพลังงาน

สลายพันธะ ของอะตอมคู่หนึ่งๆ ซึ่งเฉลี่ยจากสารหลายชนิด เช่น การ

สลายโมเลกุลมีเทน (CH₄) ให้กลายเป็นอะตอมคาร์บอนและ

ไฮโดรเจน มีสมการและค่าพลังงานที่เกี่ยวข้องดังนี้

CH₄(g) + 435 kJ → CH₃(g) + H(g)

CH₃(g) + 453 kJ → CH₂(g) + H(g)

CH₂(g) + 425 kJ → CH(g) + H(g)

CH(g) + 339 kJ → C(g) + H(g)

เราจะเห็นได้ว่าการสลายพันธะระหว่าง C-H ในแต่ละพันธะของ

โมเลกุลมีเทน (CH₄) จะใช้พลังงานไม่เท่ากัน ดังนั้น เมื่อนำค่า

พลังงานทุกค่ามาเฉลี่ย ก็จะได้เป็นค่าพลังงานพันธะเฉลี่ยนั่นเอง ดัง

แสดงในตาราง

ความยาวพันธะ หมายถึง ระยะระหว่างจุดศูนย์กลางของนิวเคลียสของอะตอมทั้งสองที่เกิดพันธะกัน (หน่วยเป็น Angstrom , 10^-10 m , A⁰ )

จากหัวข้อการเกิดพันธะโคเวเลนต์ นักเรียนทราบแล้วว่าอะตอม

ไฮโดรเจน 2 อะตอมเข้าใกล้กันเป็นระยะทาง 0.74 อังสตรอม (หรือ

74 พิโคเมตร) ซึ่งเป็นระยะทางที่เหมาะสมในการเกิดพันธะโคเวเลนต์

ระหว่างไฮโดรเจน โดยระยะนี้เรียกว่า "ความยาวพันธะ" โดยปกติ

แล้วเราสามารถหาความยาวพันธะของสารได้จากการศึกษาการเลี้ยว

เบนของรังสีเอ็กซ์ (X-ray diffraction ; XRD) ผ่านผลึกของสาร

ทั้งนี้ความยาวพันธะระหว่างอะตอมคู่เดียวกันในโมเลกุลของสารต่าง

ชนิดกัน จะมีค่าไม่เท่ากัน เช่น

สาร	สูตรโมเลกุล	ความยาวพันธะ O-H (pm)
น้ำ	H₂O	95.8
เมทานอล	CH₃OH	95.6

ดังนั้น ความยาวพันธะระหว่างอะตอมคู่หนึ่ง จึงหาได้จากค่าเฉลี่ย

ของความยาวพันธะระหว่างอะตอมคูjเดียวกันในโมเลกุลต่างๆ เมื่อ

กล่าวถึงความยาวพันธะ โดยทั่วไปจึงหมายถึง “ความยาวพันธะ

เฉลี่ย”

ความสัมพันธ์ระหว่างความยาวพันธะกับพลังงานพันธะ

ความยาวพันธะและพลังงานพันธะ จะสามารถเปรียบเทียบ

กันได้ก็ต่อเมื่อเป็นพันธะที่เกิดจากอะตอมของธาตุคู่เดียวกัน

ถ้าเป็นอะตอมต่างคู่กันเทียบกันไม่ได้ เช่น

ดังนั้น ถ้าความยาวพันธะยิ่งสั้น พลังงานพันธะก็จะยิ่งมาก หรือ

พันธะมีความเสถียรมาก ซึ่งจากรูปเราสามารถสรุปได้ ดังนี้

1. ความยาวพันธะ พันธะเดี่ยว > พันธะคู่ > พันธะสาม

2. พลังงานพันธะ พันธะสาม > พันธะคู่ > พันธะเดี่ยว

ความแข็งแรง : พันธะสาม > พันธะคู่ > พันธะเดี่ยว

3.3.4 รูปร่างโมเลกุล

สูตร AXE ของโมเลกุล	รูปทรงเรขาคณิตของกลุ่มอิเล็กตรอน รอบอะตอมกลาง	ภาพแสดงรูปทรงเรขาคณิต ของโมเลกุล	สารตัวอย่าง	มุมระหว่างพันธะ
โมเลกุลอะตอมคู่ (ไม่มีสัญลักษณ์AXE)	-	เส้นตรง (linear)	HF, O₂, H₂,N₂,Cl₂	-
AX₂E₀	(เส้นตรง)	เส้นตรง (linear) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	BeCl₂, HgCl₂, CO₂
AX₃E₀	(สามเหลี่ยมระนาบ)	สามเหลี่ยมระนาบ (triangle หรือ, trigonal planar) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	BF₃, CO₃²⁻, NO₃⁻, SO₃
AX₂E₁	(สามเหลี่ยมระนาบ)	มุมงอ (bent , angular) (คล้ิก ชมรูปทรงสามมิติ)	NO₂⁻, SO₂, O₃
AX₄E₀	ทรงสี่หน้า	ทรงสี่หน้า (tetrahedral) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	CH₄, PO₄³⁻, SO₄²⁻, ClO₄⁻CO₃^2-
AX₃E₁	ทรงสี่หน้า	พีระมิดฐานสามเหลี่ยม (trigonal pyramid) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	NH₃, PCl₃
AX₂E₂	ทรงสี่หน้า	มุมงอ (bent ,angular) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	H₂O, OF₂
AX₅E₀	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม (trigonal bipyramid) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	PCl₅	ในแนวระนาบฐานพีระมิดทำมุมกัน 120 องศา ส่วนส่วนสูงของพีระมิดทำมุม 90 องศากับระนาบ
AX₄E₁	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม	ม้ากระดก (see saw) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	SF₄
AX₃E₂	พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม	ตัวที (T-shape) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	ClF₃, BrF₃	น้อยกว่า 90 องศา
AX₂E₃	พีระมิดคู่ ฐานสามเหลี่ยม	เส้นตรง (linear) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	XeF₂, I₃⁻	180 องศา
AX₆E₀	ทรงแปดหน้า	ทรงแปดหน้า (octrahedral) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	SF₆	90 องศา
AX₅E₁	ทรงแปดหน้า	พีระมิดฐานสี่เหลี่ยม (square pyramid) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	ClF₅, BrF₅	90 องศา
AX₄E₂	ทรงแปดหน้า	สี่เหลี่ยมจัตุรัส (square plana) (คลิ้ก ชมรูปทรงสามมิติ)	XeF₄	90 องศา
AX₇E₀	พีระมิดคู่ฐานห้าเหลี่ยม (pentagonal bipyramid)	พีระมิดคู่ฐานห้าเหลี่ยม (pentagonal bipyramid)	IF₇	ในแนวระนาบฐานพีระมิดทำมุมกัน 72 องศา ส่วนส่วนสูงของพีระมิดทำมุม 90 องศากับระนาบ
AX₆E₁	พีระมิดคู่ฐานห้าเหลี่ยม	พีระมิดฐานห้าเหลี่ยม (pentagonal pyramid)	XeF₆	ในแนวระนาบฐานพีระมิดทำมุมกัน 72 องศา ส่วนส่วนสูงของพีระมิดทำมุมน้อยกว่า 90 องศากับระนาบ

3.3.5 สภาพขั้วโมเลกุลโคเวเลนต์

ธาตุที่มีจำนวนประจุในนิวเคลียสมาก แต่มีระยะระหว่างเวเลนต์อิเล็กตรอนกับนิวเคลียสห่างกันน้อยจะมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่าธาตุที่มีระยะระหว่างเวเลนต์อิเล็กตรอนกับนิวเคลียสห่างกันมาก

อะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง มีแนวโน้มที่จะแสดงอำนาจไฟฟ้าลบ

อะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำ มีแนวโน้มที่จะแสดงอำนาจไฟฟ้าบวก

ลักษณะสำคัญของพันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว

1. เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เกิดกับคู่อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน

2. เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่มีการกระจายอิเล็กตรอนให้แต่ละอะตอมเท่ากัน

3. พันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้วอาจจะเกิดกับพันธะโคเวเลนต์ชนิดพันธะเดี่ยว เช่น Cl - Cl พันธะโคเวเลนต์ชนิดพันธะคู่ เช่น O = O และพันธะโคเวเลนต์ชนิดพันธะสาม เช่น N N

4. พันธะโคเวเลนต์ที่ไม่มีขั้วเกิดในโมเลกุลใดเรียกว่า โมเลกุลไม่มีขั้ว (non- polar molecule)

ลักษณะสำคัญของพันธะโคเวเลนต์มีขั้ว

1. พันธะโคเวเลนต์มีขั้วเกิดกับคู่อะตอมของธาตุต่างชนิดกันที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่างกัน

2. เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่มีการกระจายอิเล็กตรอนในแต่ละอะตอมไม่เท่ากัน

3. พันธะโคเวเลนต์มีขั้วเกิดในโมเลกุลใด โมเลกุลนั้นจะมีขั้วหรืออาจจะไม่มีขั้วก็ได้ แต่ถ้าพันธะโคเวเลนต์มีขั้ว เกิดในโมเลกุลที่มีเพียง 2 อะตอม โมเลกุลนั้นต้องเป็นโมเลกุลมีขั้วเสมอ

เขียนสัญลักษณ์แสดงขั้วของพันธะ

ใช้เครื่องหมาย อ่านว่า เดลตา โดยกำหนดให้ว่า พันธะมีขั้วใดที่อะตอมแสดงอำนาจไฟฟ้าลบ (เป็นอะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง) ใช้เครื่องหมายแทนด้วย และพันธะโคเวเลนต์มีขั้วใดที่อะตอมแสดงอำนาจไฟฟ้าบวก (เป็นอะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำ )ใช้เครื่องหมายแทนด้วย เช่น HF และ ClF

ขั้วของโมเลกุล

จากความรู้เรื่องพันธะโเวเลนต์มีขั้ว และพันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้วสามารถนำมาแบ่งประเภทของโมเลกุลโคเวเลนต์ได้เป็นโมเลกุลมีขั้ว และโมเลกุลไม่มีขั้ว แต่โมเลกุลโคเวเลนต์ใดจะเป็นโมเลกุลมีขั้ว หรือ ไม่มีขั้วนั้นสามารถพิจารณาได้ดังนี้

ก. โมเลกุลที่มีเพียง 2 อะตอม

ถ้าโมเลกุลโคเวเลนต์ใดมีเพียง 2 อะตอม และเป็นอะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน พันธะที่เกิดขึ้นในโมเลกุลเป็นพันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว ดังนั้น โมเลกุลก็จะเป็นโมเลกุลไม่มีขั้วด้วย เช่น H₂, O₂, N₂

ถ้าโมเลกุลโคเวเลนต์ใดมีเพียง 2 อะตอม และเป็นอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน พันธะที่เกิดขึ้นในโมเลกุลเป็นพันธะโคเวเลนต์มีขั้ว ดังนั้นโมเลกุลก็จะเป็นโมเลกุลมีขั้วด้วย เช่น HCl , ClF , HI

ข. โมเลกุลที่มี 3 อะตอมหรือมากกว่า

ถ้าโมเลกุลที่เกิดจากพันธะมีขั้ว และมีรูปร่างของโมเลกุลสมมาตร โมเลกุลนั้นจะเป็นโมเลกุลไม่มีขั้ว เพราะมีผลรวมของทิศทางของแรงดึงดูดอิเล็กตรอนทั้งหมดในโมเลกุลเป็นศูนย์ เช่น

3.3.6 แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลและสมบัติของสารโคเวเลนต์

การเปลี่ยนสถานะของสารต้องมีการให้ความร้อนแก่สาร

เพื่อให้อนุภาคของสารมีพลังงานจลน์สูงพอที่จะหลุดออกจากกัน

แสดงว่าสารแต่ละสถานะมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล

ซึ่งเรียงลำดับจากมากไปน้อยดังนี้ ของแข็ง > ของเหลว > ก๊าซ

การเปลี่ยนสถานะของสารโคเวเลนต์ มีการทำลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเท่านั้น ไม่มีการทำลายพันธะเคมี ดังนั้นสารที่มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง แสดงว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูง

ประเภทของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์ มีดังนี้

แรงลอนดอน ( london foece ) เป็นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงอ่อนๆ ซึ่งเกิดขึ้นในสารทั่วไป และจะมีค่าเพิ่มขึ้นตามมวลโมเลกุลของสาร
แรงดึงดูดระหว่างขั้ว ( dipole – dipole force ) เป็นแรงดึงดูดทางไฟฟ้าอันเนื่องมาจากแรงกระทำระหว่างขั้วบวกกับขั้วลบของโมเลกุลที่มีขั้ว *สารโคเวเลนต์ที่มีขั้ว มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล 2ชนิดรวมอยู่ด้วยกันคือ แรงลอนดอนกับแรงดึงดูดระหว่างขั้ว และเรียกแรง 2แรงรวมกันว่า แรงแวนเดอร์วาลส์ *
พันธะไฮโดรเจน ( hydrogen bond , H – bond ) คือ แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่เกิดจากไฮโดรเจนอะตอมสร้างพันธะโคเวเลนต์ กับอะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงๆและมีขนาดเล็ก ได้แก่ F , O และ N แล้วเกิดพันธะโคเวเลนต์มีขั้วชนิดมีสภาพขั้วแรงมาก ทั้งนี้เนื่องจากพันธะที่เกิดขึ้นนี้อิเล็กตรอนคู่รวมพันธะจะถูกดึงเข้ามาใกล้อะตอมของธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง มากกว่าทางด้านอะตอมของไฮโดรเจนมาก และอะตอมของธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง ยังมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว จึงเกิดดึงดูดกันระหว่างอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวกับอะตอมของไฮโดรเจนชึ่งมีอำนาจไฟฟ้าบวกสูงของอีกโมเลกุลหนึ่ง ทำให้เกิดเป็น พันธะไฮโดรเจน

สมบัติของสารประกอบโคเวเลนต์

1. มีจุดเดือดจุดและหลอมเหลวต่ำ เพราะจะทำให้เดือดหรือหลอมเหลวต้องใช้พฃังงานไปในการทำลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ( ไม่ได้ ทำลายพันธะโคเวเลนต์ ยกเว้นโครงผลึกร่างตาข่าย ) อาจจะแบ่งสารโคเวนต์ตามจุดเดือด จุดหลอมเหลว จะได้ 4 พวกดังนี้
1.1 สารโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว พวกนี้จะมีจุดเดือดจุดหลอมเหลวต่ำกว่าพวกอื่นๆ เพราะโมเลกุลยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงลอนดอนอย่างเดียวเท่านั้น
1.2 สารโคเวเลนต์มีขั้ว พวกนี้จะมีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงกว่าพวกไม่มีขั้ว เพราะยึดเหนี่ยวโมเลกุลด้วยแรง 2 แรง คือแรงลอนดอลและ แรงดึงดูดระหว่างขั้ว
1.3 สารโคเวเลนต์ที่สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้ เช่น HF , NH3 , H2O พวกนี้จะมีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงกว่าสารโคเวเลนต์ที่มีขั้ว เพราะโมเลกุลยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์และพันธะไฮโดรเจน
1.4 พวกที่มีโครงสร้างเป็นโครงผลึกร่างตาข่าย เช่น เพชร แกรไฟต์ คาร์บอรันดัม ซิลิกอนไดออกไซด์ พวกนี้มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงมาก ซึ่งโดยทั่วไปสารโคเวเลนต์มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวต่ำ ที่เป็นเช่นนี้เพราะการจัดเรียงอะตอมภายในผลึก

2. สารโคเวเลนต์จะไม่นำไฟฟ้าไม่ว่าจะอยู่ในสถานะใด ( ยกเว้น แกรไฟต์ ) เนื่องจากไม่มีอิเล็กตรอนอิสระ และเมื่อหลอมเหลวไม่แตกตัว เป็นไอออน

3.โมเลกุลที่มีขั้วสามารถละลายในตัวทำละลายที่โมเลกุลมีขั้วได้ และโมเลกุลที่ไม่มีขั้วสามารถละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วได้ (มีขั้วกับมีขั้ว , ไม่มีขั้วกับไม่มีขั้ว= ละลายกันได้ แต่มีขั้วกับไม่มีขั้วไม่ละลายกัน )

3.3.7 สารโคเวเลนต์ร่างตาข่าย

สารโคเวเลนต์ที่ศึกษามาแล้วมีโครงสร้างโมเลกุลขนาดเล็ก มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ แต่มีสารโคเวเลนต์บางชนิดมีจุดเดือดจุดหลอมเหลวจะสูงมาก โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่เพราะเกาะกันแบบโครงร่างตาข่าย เรียกว่า สารโครงผลึกร่างตาข่าย เช่น เพชร แกรไฟต์ SiC, SiO₂

12.1 เพชร (Diamond)

เพชร เป็นอัญรูปหนึ่งของคาร์บอนและเป็นผลึกร่างตาข่าย โครงสร้างของเพชร ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน ซึ่งคาร์บอนแต่ละอะตอมใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนทั้งหมดสร้างพันธะแบบโคเวเลนต์กับอะตอมคาร์บอน ไม่นำไฟฟ้า เพราะว่าคาร์บอนสร้างพันธะไปทุกทิศทุกทาง ทำให้เพชรมีความแข็งมากกว่าอัญรูปอื่น ๆ ของคาร์บอน

Image result for à¸ªà¸²à¸£à¹‚à¸„à¹€à¸§à¹€à¸¥à¸™à¸•à¹Œà¹‚à¸„à¸£à¸‡à¸œà¸¥à¸¶à¸à¸£à¹ˆà¸²à¸‡à¸•à¸²à¸‚à¹ˆà¸²à¸¢

12.2 แกรไฟต์ (Graphite)

แกรไฟต์ เป็นผลึกโคเวเลนต์และเป็นอีกรูปหนึ่งของคาร์บอนแต่มีโครงสร้างต่างจากเพชรคือ อะตอมคาร์บอนจะสร้างพันธะ โคเวเลนต์ต่อกันเป็นวง วงละ 6 อะตอมต่อเนื่องกันอยู่ภายในระนาบเดียวกัน ซึ่งการจัดเรียงตัวแบบโครงผลึกร่างตาข่ายนี้ทำให้แกรไฟต์มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง และสามารถนำไฟฟ้าได้ เนื่องจากคาร์บอนในโครงผลึกของ แกรไฟต์มี 4 เวเลนซ์อิเล็กตรอน แต่ละอะตอมสร้างพันธะกับคาร์บอนข้างเคียง 3 อะตอม จึงเหลืออีก 1อิเล็กตรอนอิสระที่สามารถเคลื่อนที่ได้ภายในชั้น และแต่ละชั้นไม่ได้สร้างพันธะกัน จึงทำให้ระหว่างชั้นไม่มีความแข็งแรงมาก สามารถเลื่อนไถลได้ง่าย ทำให้มีสมบัติในการหล่อลื่น เราจึงนำไปทำไส้ดินสอ สารหล่อลื่น เป็นต้น

12.3 ซิลิคอนไดออกไซด์ (SO₂) หรือซิลิกา

ซิลิคอนไดออกไซด์เป็นผลึกโคเวเลนต์ที่มีโครงสร้างเป็นผลึกร่างตาข่าย อะตอมของซิลิคอนจัดเรียงตัวเหมือนคาร์บอนในผลึกเพชร แต่มีออกซิเจนคั่นอยู่ระหว่างอะตอมของซิลิคอนแต่ละคู่ ผลึกซิลิคอนไดออกไซด์จึงมีจุดหลอมเหลวสูง และมีความแข็งสูง ใช้เป็นวัสดุในการทำแก้ว ทำส่วนประกอบของนาฬิกาควอร์ตซ์ ใยแก้วนำแสง

สารประกอบอื่นๆ ของซิลิคอนที่มีโครงสร้างเป็นโครงผลึกร่างตาข่าย ได้แก่ ซิลิคอนคาร์ไบด์ ( SiC ) หรือ คาร์โบรันดัม มีจุดหลอมเหลวสูง มีความแข็งมาก ใช้ทำเครื่องบด เครื่องโม่ หินลับมีด

ที่มา:http://chembondsplus.blogspot.com/p/blog-page_610.htm

https://sites.google.com/site/tpipplebondgame04/test5

http://www.satriwit3.ac.th/external_newsblog.php?links=1289

http://pantachemi.weebly.com/36143633360936083632365035883648362336483621360936053660-13025.html

https://krujohnteachchem.wordpress.com/2015/07/22/%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%A2%E0%B8%B2%E0%B8%A7%E0%B8%9E%E0%B8%B1%E0%B8%99%E0%B8%98%E0%B8%B0%E0%B9%81%E0%B8%A5%E0%B8%B0%E0%B8%9E%E0%B8%A5%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%87%E0%B8%B2%E0%B8%99/

https://sites.google.com/site/chunyarat47158/chemical-bond/covalent-bond/khwam-yaw-phantha-laea-phlangngan-phantha

https://sites.google.com/site/lalittayakunok/home/bth-thi-2-pha/2-1-phantha-kho-we-len-t

http://chembondsplus.blogspot.com/p/4.html