พันธะโควาเลนต์

หัวข้อของตัวประมวลผลการตรวจสอบ Unified State: พันธะเคมีโควาเลนต์ พันธุ์และกลไกการก่อตัว ลักษณะของพันธะโควาเลนต์ (ขั้วและพลังงานพันธะ) พันธะไอออนิก การเชื่อมต่อโลหะ พันธะไฮโดรเจน

พันธะเคมีภายในโมเลกุล

ก่อนอื่น เรามาดูพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างอนุภาคภายในโมเลกุลกันก่อน การเชื่อมต่อดังกล่าวเรียกว่า ภายในโมเลกุล.

พันธะเคมี ระหว่างอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีมีลักษณะเป็นไฟฟ้าสถิตและเกิดขึ้นเนื่องจาก ปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนภายนอก (วาเลนซ์)ในระดับมากหรือน้อย ถูกยึดโดยนิวเคลียสที่มีประจุบวกอะตอมที่ถูกพันธะ

แนวคิดหลักที่นี่คือ ไฟฟ้า. นี่คือสิ่งที่กำหนดประเภทของพันธะเคมีระหว่างอะตอมและคุณสมบัติของพันธะนี้

คือความสามารถของอะตอมในการดึงดูด (ค้าง) ภายนอก(วาเลนซ์) อิเล็กตรอน. อิเลคโตรเนกาติวีตี้ถูกกำหนดโดยระดับแรงดึงดูดของอิเล็กตรอนชั้นนอกที่มีต่อนิวเคลียส และขึ้นอยู่กับรัศมีของอะตอมและประจุของนิวเคลียสเป็นหลัก

อิเลคโตรเนกาติวีตี้เป็นเรื่องยากที่จะระบุได้อย่างชัดเจน L. Pauling รวบรวมตารางอิเลคโตรเนกาติวิตีสัมพัทธ์ (ขึ้นอยู่กับพลังงานพันธะของโมเลกุลไดอะตอมมิก) องค์ประกอบที่มีประจุไฟฟ้ามากที่สุดคือ ฟลูออรีนด้วยความหมาย 4 .

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าใน แหล่งต่างๆคุณสามารถค้นหาสเกลและตารางค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่างๆ ได้ สิ่งนี้ไม่ควรตื่นตระหนกเนื่องจากการก่อตัวของพันธะเคมีมีบทบาท อะตอม และมีค่าเท่ากันในทุกระบบ

หากอะตอมหนึ่งในพันธะเคมี A:B ดึงดูดอิเล็กตรอนแรงกว่า คู่อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่เข้าหาอะตอมนั้น ยิ่ง ความแตกต่างของอิเลคโตรเนกาติวีตี้อะตอม ยิ่งคู่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่มากขึ้น

หากอิเลคโตรเนกาติวิตี้ของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์เท่ากันหรือเท่ากันโดยประมาณ: อีโอ(เอ) µ อีโอ(บี)ดังนั้นคู่อิเล็กตรอนทั่วไปจะไม่เลื่อนไปที่อะตอมใดๆ: ตอบ: บี. การเชื่อมต่อนี้เรียกว่า โควาเลนต์ไม่มีขั้ว

หากอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์แตกต่างกัน แต่ไม่มาก (ความแตกต่างของอิเล็กโทรเนกาติวีตี้จะอยู่ที่ประมาณ 0.4 ถึง 2: 0,4<ΔЭО<2 ) จากนั้นคู่อิเล็กตรอนจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมตัวใดตัวหนึ่ง การเชื่อมต่อนี้เรียกว่า ขั้วโลกโควาเลนต์ .

หากอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (ความแตกต่างของอิเล็กโทรเนกาติวีตี้มากกว่า 2: ΔEO>2) จากนั้นอิเล็กตรอนตัวหนึ่งจะถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมอื่นเกือบทั้งหมดโดยมีการก่อตัว ไอออน. การเชื่อมต่อนี้เรียกว่า อิออน.

พันธะเคมีประเภทพื้นฐาน − โควาเลนต์, อิออนและ โลหะการสื่อสาร มาดูพวกเขากันดีกว่า

พันธะเคมีโควาเลนต์

พันธะโควาเลนต์ – มันคือพันธะเคมี , เกิดขึ้นเนื่องจาก การเกิดคู่อิเล็กตรอนร่วม A:B . ยิ่งกว่านั้นอีกสองอะตอม ทับซ้อนกันออร์บิทัลของอะตอม พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นจากอันตรกิริยาของอะตอมโดยมีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่างกันเล็กน้อย (โดยปกติ ระหว่างสองอโลหะ) หรืออะตอมของธาตุหนึ่ง

คุณสมบัติพื้นฐานของพันธะโควาเลนต์

• จุดสนใจ,
• ความอิ่มตัว,
• ขั้ว,
• ความสามารถในการโพลาไรซ์.

คุณสมบัติการยึดเกาะเหล่านี้มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของสาร

ทิศทางการสื่อสาร ลักษณะ โครงสร้างทางเคมีและรูปร่างของสาร มุมระหว่างพันธะทั้งสองเรียกว่ามุมพันธะ ตัวอย่างเช่น ในโมเลกุลของน้ำ มุมพันธะ H-O-H คือ 104.45 o ดังนั้นโมเลกุลของน้ำจึงมีขั้ว และในโมเลกุลมีเทน มุมพันธะ H-C-H คือ 108 o 28′

ความอิ่มตัว คือความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมีโควาเลนต์จำนวนจำกัด เรียกว่าจำนวนพันธะที่อะตอมสามารถสร้างได้

ขั้วพันธะเกิดขึ้นเนื่องจากการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนไม่เท่ากันระหว่างอะตอมสองอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่างกัน พันธะโควาเลนต์แบ่งออกเป็นแบบมีขั้วและไม่มีขั้ว

ความสามารถในการโพลาไรซ์ การเชื่อมต่ออยู่ ความสามารถของพันธะอิเล็กตรอนในการเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอก(โดยเฉพาะสนามไฟฟ้าของอนุภาคอื่น) ความสามารถในการโพลาไรซ์ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ยิ่งอิเล็กตรอนอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากเท่าไรก็ยิ่งเคลื่อนที่ได้มากขึ้นเท่านั้น และด้วยเหตุนี้โมเลกุลจึงสามารถแบ่งขั้วได้มากขึ้น

พันธะเคมีโควาเลนต์ไม่มีขั้ว

พันธะโควาเลนต์มี 2 ประเภทคือ ขั้วโลกและ ไม่ใช่ขั้ว .

ตัวอย่าง . ลองพิจารณาโครงสร้างของโมเลกุลไฮโดรเจน H2 กัน อะตอมไฮโดรเจนแต่ละอะตอมในระดับพลังงานภายนอกจะมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ 1 ตัว ในการแสดงอะตอม เราใช้โครงสร้างลูอิส ซึ่งเป็นแผนภาพแสดงโครงสร้างของระดับพลังงานภายนอกของอะตอม เมื่ออิเล็กตรอนถูกระบุด้วยจุด แบบจำลองโครงสร้างจุดลิวอิสมีประโยชน์มากเมื่อทำงานกับองค์ประกอบของคาบที่สอง

ชม. + . ช = ช:ช

ดังนั้นโมเลกุลไฮโดรเจนจึงมีคู่อิเล็กตรอนร่วมกันหนึ่งคู่และมีพันธะเคมี H-H หนึ่งพันธะ คู่อิเล็กตรอนนี้ไม่ได้เลื่อนไปยังอะตอมไฮโดรเจนใดๆ เนื่องจาก อะตอมไฮโดรเจนมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน การเชื่อมต่อนี้เรียกว่า โควาเลนต์ไม่มีขั้ว .

พันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว (สมมาตร) เป็นพันธะโควาเลนต์ที่เกิดจากอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน (โดยปกติจะเป็นอโลหะชนิดเดียวกัน) และด้วยเหตุนี้จึงมีการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสม่ำเสมอระหว่างนิวเคลียสของอะตอม

โมเมนต์ไดโพลของพันธะไม่มีขั้วคือ 0

ตัวอย่าง: H 2 (H-H), O 2 (O=O), S 8

พันธะเคมีขั้วโลกโควาเลนต์

พันธะขั้วโลกโควาเลนต์ คือพันธะโควาเลนต์ที่เกิดขึ้นระหว่าง อะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวีตี้ต่างกัน (โดยปกติ, อโลหะต่างๆ) และมีลักษณะเฉพาะ การกระจัดคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันกับอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติตีมากขึ้น (โพลาไรเซชัน)

ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนถูกเลื่อนไปที่อะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตีมากขึ้น ดังนั้น ประจุลบบางส่วน (δ-) จะปรากฏขึ้น และประจุบวกบางส่วน (δ+, เดลต้า +) จะปรากฏบนอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีน้อยกว่า

ยิ่งความแตกต่างในอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมมากเท่าไรก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ขั้วการเชื่อมต่อและอื่น ๆ โมเมนต์ไดโพล . แรงดึงดูดเพิ่มเติมกระทำระหว่างโมเลกุลข้างเคียงกับประจุที่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม ซึ่งจะเพิ่มขึ้น ความแข็งแกร่งการสื่อสาร

ขั้วของพันธะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสารประกอบ กลไกการเกิดปฏิกิริยาและแม้กระทั่งการเกิดปฏิกิริยาของพันธะข้างเคียงนั้นขึ้นอยู่กับขั้วของพันธะ ขั้วของการเชื่อมต่อมักจะเป็นตัวกำหนด ขั้วของโมเลกุลและส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น จุดเดือดและจุดหลอมเหลว ความสามารถในการละลายในตัวทำละลายที่มีขั้ว

ตัวอย่าง: HCl, CO 2, NH 3

กลไกการเกิดพันธะโควาเลนต์

พันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้นได้ 2 กลไก คือ

1. กลไกการแลกเปลี่ยน การก่อตัวของพันธะเคมีโควาเลนต์คือเมื่อแต่ละอนุภาคให้อิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่หนึ่งตัวเพื่อสร้างคู่อิเล็กตรอนร่วม:

ก . + . บี= ก:บี

2. การเกิดพันธะโควาเลนต์เป็นกลไกที่อนุภาคตัวหนึ่งให้อิเล็กตรอนคู่เดียว และอีกอนุภาคหนึ่งทำให้เกิดวงโคจรที่ว่างสำหรับคู่อิเล็กตรอนนี้:

ตอบ: + บี= ก:บี

ในกรณีนี้ อะตอมตัวหนึ่งจะมีอิเล็กตรอนคู่เดียว ( ผู้บริจาค) และอะตอมอีกอะตอมหนึ่งจะมีวงโคจรว่างสำหรับคู่นั้น ( ผู้ยอมรับ). อันเป็นผลมาจากการก่อตัวของพันธะทั้งสองทำให้พลังงานของอิเล็กตรอนลดลงนั่นคือ สิ่งนี้เป็นประโยชน์ต่ออะตอม

พันธะโควาเลนต์ที่เกิดจากกลไกของผู้บริจาคและผู้รับ ไม่แตกต่างกันในคุณสมบัติจากพันธะโควาเลนต์อื่นที่เกิดจากกลไกการแลกเปลี่ยน การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์โดยกลไกตัวรับ-ผู้บริจาคเป็นเรื่องปกติสำหรับอะตอมที่มีอิเล็กตรอนจำนวนมากที่ระดับพลังงานภายนอก (ผู้บริจาคอิเล็กตรอน) หรือในทางกลับกัน กับอิเล็กตรอนจำนวนน้อยมาก (ตัวรับอิเล็กตรอน) ความสามารถความจุของอะตอมมีรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนที่เกี่ยวข้อง

พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นจากกลไกของผู้บริจาค-ผู้รับ:

- ในโมเลกุล คาร์บอนมอนอกไซด์ CO(พันธะในโมเลกุลนั้นเป็นสามเท่า พันธะ 2 อันเกิดจากกลไกการแลกเปลี่ยน พันธะหนึ่งเกิดจากกลไกผู้บริจาคและผู้รับ): C≡O;

- วี แอมโมเนียมไอออน NH 4 + ในหน่วยไอออน เอมีนอินทรีย์ตัวอย่างเช่นในเมทิลแอมโมเนียมไอออน CH 3 -NH 2 + ;

- วี สารประกอบเชิงซ้อนพันธะเคมีระหว่างอะตอมกลางกับหมู่ลิแกนด์ เช่น ในพันธะโซเดียมเตตระไฮดรอกโซอะลูมิเนต Na ระหว่างอะลูมิเนียมกับไฮดรอกไซด์ไอออน

- วี กรดไนตริกและเกลือของมัน- ไนเตรต: HNO 3, NaNO 3 ในสารประกอบไนโตรเจนอื่น ๆ

- ในโมเลกุล โอโซน O3.

ลักษณะพื้นฐานของพันธะโควาเลนต์

โดยทั่วไปพันธะโควาเลนต์จะเกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่ไม่ใช่โลหะ ลักษณะสำคัญของพันธะโควาเลนต์คือ ความยาว พลังงาน ความหลากหลาย และทิศทาง

พันธะเคมีหลายหลาก

พันธะเคมีหลายหลาก - นี้ จำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันระหว่างสองอะตอมในสารประกอบ. ความหลากหลายของพันธะสามารถกำหนดได้ง่ายมากจากค่าของอะตอมที่ก่อตัวเป็นโมเลกุล

ตัวอย่างเช่น ในโมเลกุลไฮโดรเจน H 2 พันธะหลายหลากคือ 1 เพราะ ไฮโดรเจนแต่ละตัวมีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่เพียง 1 ตัวในระดับพลังงานภายนอก ดังนั้นจึงเกิดคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันหนึ่งคู่

ในโมเลกุลออกซิเจน O 2 พันธะหลายหลากคือ 2 เพราะ แต่ละอะตอมที่ระดับพลังงานภายนอกจะมีอิเล็กตรอน 2 ตัวที่ไม่จับคู่: O=O

ในโมเลกุลไนโตรเจน N2 พันธะหลายหลากคือ 3 เพราะ ระหว่างแต่ละอะตอมจะมีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ 3 ตัวที่ระดับพลังงานภายนอก และอะตอมจะรวมกันเป็นคู่อิเล็กตรอนร่วม 3 คู่ N≡N

ความยาวพันธะโควาเลนต์

ความยาวพันธะเคมี คือระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของนิวเคลียสของอะตอมที่ก่อให้เกิดพันธะ ถูกกำหนดโดยวิธีทางกายภาพเชิงทดลอง ความยาวพันธะสามารถประมาณได้โดยประมาณโดยใช้กฎบวก ซึ่งความยาวพันธะในโมเลกุล AB มีค่าประมาณเท่ากับครึ่งหนึ่งของผลรวมของความยาวพันธะในโมเลกุล A 2 และ B 2:

ความยาวของพันธะเคมีสามารถประมาณได้คร่าวๆ โดยรัศมีอะตอมสร้างความผูกพันหรือ ด้วยการสื่อสารที่หลากหลายถ้ารัศมีของอะตอมไม่แตกต่างกันมาก

เมื่อรัศมีของอะตอมที่สร้างพันธะเพิ่มขึ้น ความยาวของพันธะก็จะเพิ่มขึ้น

ตัวอย่างเช่น

เมื่อพันธะหลายหลากระหว่างอะตอมเพิ่มขึ้น (รัศมีอะตอมซึ่งไม่แตกต่างกันหรือแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย) ความยาวของพันธะก็จะลดลง

ตัวอย่างเช่น . ในชุด: C–C, C=C, C≡C ความยาวพันธะจะลดลง

พลังงานการสื่อสาร

การวัดความแข็งแรงของพันธะเคมีคือพลังงานของพันธะ พลังงานการสื่อสาร ถูกกำหนดโดยพลังงานที่จำเป็นในการทำลายพันธะและกำจัดอะตอมที่ก่อตัวเป็นพันธะนั้นออกไปในระยะห่างที่ไกลกันอย่างไม่มีที่สิ้นสุด

พันธะโควาเลนต์ก็คือ ทนทานมากพลังงานมีตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อย kJ/mol ยิ่งพลังงานพันธะสูง ความแข็งแรงของพันธะก็จะยิ่งมากขึ้น และในทางกลับกัน

ความแข็งแรงของพันธะเคมีขึ้นอยู่กับความยาวของพันธะ ขั้วของพันธะ และทวีคูณของพันธะ ยิ่งพันธะเคมีนานเท่าไรก็ยิ่งแตกง่ายเท่านั้น และยิ่งพลังงานพันธะต่ำลง ความแรงของพันธะก็จะยิ่งลดลงตามไปด้วย ยิ่งพันธะเคมีสั้นลงก็ยิ่งแข็งแรงขึ้น และพลังงานพันธะก็จะมากขึ้นตามไปด้วย

ตัวอย่างเช่นในชุดสารประกอบ HF, HCl, HBr จากซ้ายไปขวา ความแข็งแรงของพันธะเคมี ลดลง, เพราะ ความยาวการเชื่อมต่อเพิ่มขึ้น

พันธะเคมีไอออนิก

พันธะไอออนิก เป็นพันธะเคมีที่มีพื้นฐานมาจาก แรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตของไอออน.

ไอออนเกิดขึ้นจากกระบวนการรับหรือบริจาคอิเล็กตรอนโดยอะตอม ตัวอย่างเช่น อะตอมของโลหะทุกชนิดกักเก็บอิเล็กตรอนจากระดับพลังงานภายนอกไว้อย่างอ่อน ดังนั้นอะตอมของโลหะจึงมีลักษณะเฉพาะคือ คุณสมบัติการบูรณะ- ความสามารถในการบริจาคอิเล็กตรอน

ตัวอย่าง. อะตอมโซเดียมประกอบด้วยอิเล็กตรอน 1 ตัวที่ระดับพลังงาน 3 อะตอมโซเดียมจะทำให้เกิด Na + ไอออนที่เสถียรกว่ามากโดยการยอมแพ้อย่างง่ายดาย โดยมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนของนีออนก๊าซมีตระกูล Ne โซเดียมไอออนประกอบด้วยโปรตอน 11 ตัวและอิเล็กตรอนเพียง 10 ตัว ดังนั้นประจุรวมของไอออนคือ -10+11 = +1:

+11นา) 2 ) 8 ) 1 - 1e = +11 นา +) 2 ) 8

ตัวอย่าง. อะตอมของคลอรีนในระดับพลังงานภายนอกประกอบด้วยอิเล็กตรอน 7 ตัว เพื่อให้ได้โครงร่างของอะตอมอาร์กอนเฉื่อยที่เสถียร Ar คลอรีนจำเป็นต้องได้รับอิเล็กตรอน 1 ตัว หลังจากเติมอิเล็กตรอนจะเกิดไอออนคลอรีนที่เสถียรซึ่งประกอบด้วยอิเล็กตรอน ประจุรวมของไอออนคือ -1:

+17Cl) 2 ) 8 ) 7 + 1e = +17 Cl — ) 2 ) 8 ) 8

บันทึก:

• คุณสมบัติของไอออนแตกต่างจากคุณสมบัติของอะตอม!
• ไม่เพียงแต่ไอออนที่เสถียรจะก่อตัวเท่านั้น อะตอมแต่ยัง กลุ่มอะตอม. ตัวอย่างเช่น: แอมโมเนียมไอออน NH 4 +, ซัลเฟตไอออน SO 4 2- ฯลฯ พันธะเคมีที่เกิดจากไอออนดังกล่าวก็ถือเป็นไอออนิกเช่นกัน
• พันธะไอออนิกมักเกิดขึ้นระหว่างกัน โลหะและ อโลหะ(กลุ่มที่ไม่ใช่โลหะ);

ไอออนที่เกิดขึ้นจะถูกดึงดูดเนื่องจากแรงดึงดูดทางไฟฟ้า: Na + Cl -, Na 2 + SO 4 2-

ให้เราสรุปด้วยสายตา ความแตกต่างระหว่างชนิดของพันธะโควาเลนต์และไอออนิก:

การเชื่อมต่อโลหะ คือความเชื่อมโยงที่เกิดขึ้นค่อนข้างมาก อิเล็กตรอนอิสระระหว่าง ไอออนของโลหะกลายเป็นโครงตาข่ายคริสตัล

อะตอมของโลหะมักจะอยู่ที่ระดับพลังงานภายนอก หนึ่งถึงสามอิเล็กตรอน. ตามกฎแล้วรัศมีของอะตอมโลหะมีขนาดใหญ่ - ดังนั้นอะตอมของโลหะซึ่งแตกต่างจากอโลหะจึงยอมให้อิเล็กตรอนชั้นนอกของพวกมันค่อนข้างง่ายเช่น เป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง.

โดยการบริจาคอิเล็กตรอน อะตอมของโลหะจะกลายเป็น ไอออนที่มีประจุบวก . อิเล็กตรอนที่แยกออกมานั้นค่อนข้างอิสระ กำลังเคลื่อนไหวระหว่างไอออนโลหะที่มีประจุบวก ระหว่างอนุภาคเหล่านี้ มีการเชื่อมต่อเกิดขึ้น, เพราะ อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันจับไอออนบวกของโลหะที่จัดเรียงเป็นชั้น ๆ กัน จึงสร้างความเข้มแข็งได้พอสมควร ตาข่ายคริสตัลโลหะ . ในกรณีนี้อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่อย่างโกลาหลอย่างต่อเนื่องเช่น อะตอมที่เป็นกลางใหม่และไอออนบวกใหม่จะปรากฏขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล

แยกจากกัน มันคุ้มค่าที่จะพิจารณาปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างแต่ละโมเลกุลในสาร - ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล . ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลเป็นปฏิสัมพันธ์ประเภทหนึ่งระหว่างอะตอมที่เป็นกลางซึ่งไม่มีพันธะโควาเลนต์ใหม่เกิดขึ้น พลังแห่งปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลถูกค้นพบโดย Van der Waals ในปี 1869 และตั้งชื่อตามเขา กองกำลังฟาน ดาร์ วาลส์. กองกำลังของ Van der Waals แบ่งออกเป็น ปฐมนิเทศ, การเหนี่ยวนำ และ กระจายตัว . พลังงานของปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลนั้นน้อยกว่าพลังงานของพันธะเคมีมาก

แรงดึงดูดของการปฐมนิเทศ เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลขั้วโลก (ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไดโพล-ไดโพล) แรงเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลขั้วโลก ปฏิสัมพันธ์แบบอุปนัย คืออันตรกิริยาระหว่างโมเลกุลที่มีขั้วกับโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว โมเลกุลที่ไม่มีขั้วจะถูกโพลาไรซ์เนื่องจากการกระทำของขั้วหนึ่ง ซึ่งทำให้เกิดแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตเพิ่มเติม

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลชนิดพิเศษคือพันธะไฮโดรเจน - สิ่งเหล่านี้เป็นพันธะเคมีระหว่างโมเลกุล (หรือภายในโมเลกุล) ที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลที่มีพันธะโควาเลนต์ที่มีขั้วสูง - H-F, H-O หรือ H-N. หากมีพันธะดังกล่าวในโมเลกุลก็จะมีพันธะระหว่างโมเลกุล พลังดึงดูดเพิ่มเติม .

กลไกการศึกษา พันธะไฮโดรเจนเป็นไฟฟ้าสถิตบางส่วนและเป็นผู้รับบริจาคบางส่วน ในกรณีนี้ ผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอนคืออะตอมขององค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีอย่างแรง (F, O, N) และตัวรับคืออะตอมไฮโดรเจนที่เชื่อมต่อกับอะตอมเหล่านี้ พันธะไฮโดรเจนมีลักษณะเฉพาะคือ จุดสนใจ ในอวกาศและ ความอิ่มตัว

พันธะไฮโดรเจนสามารถระบุได้ด้วยจุด: H ··· O. ยิ่งอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมที่เชื่อมต่อกับไฮโดรเจนมากขึ้นและขนาดที่เล็กลง พันธะไฮโดรเจนก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น เป็นเรื่องปกติสำหรับการเชื่อมต่อเป็นหลัก ฟลูออรีนกับไฮโดรเจน เช่นเดียวกับการ ออกซิเจนและไฮโดรเจน , น้อย ไนโตรเจนกับไฮโดรเจน .

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างสารต่อไปนี้:

— ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ HF(ก๊าซ, สารละลายไฮโดรเจนฟลูออไรด์ในน้ำ - กรดไฮโดรฟลูออริก), น้ำ H 2 O (ไอน้ำ น้ำแข็ง น้ำของเหลว):

— สารละลายแอมโมเนียและเอมีนอินทรีย์- ระหว่างแอมโมเนียกับโมเลกุลของน้ำ

— สารประกอบอินทรีย์ที่มีพันธะ O-H หรือ N-H: แอลกอฮอล์, กรดคาร์บอกซิลิก, เอมีน, กรดอะมิโน, ฟีนอล, อะนิลีนและอนุพันธ์ของมัน, โปรตีน, สารละลายคาร์โบไฮเดรต - มอนอแซ็กคาไรด์และไดแซ็กคาไรด์

พันธะไฮโดรเจนส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสาร ดังนั้นแรงดึงดูดเพิ่มเติมระหว่างโมเลกุลทำให้สารเดือดได้ยาก สารที่มีพันธะไฮโดรเจนมีจุดเดือดเพิ่มขึ้นผิดปกติ

ตัวอย่างเช่น ตามกฎแล้วเมื่อน้ำหนักโมเลกุลเพิ่มขึ้นจะสังเกตการเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของสาร อย่างไรก็ตามในสารหลายชนิด H 2 O-H 2 S-H 2 Se-H 2 Teเราไม่สังเกตการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นของจุดเดือด

กล่าวคือ ณ จุดเดือดของน้ำสูงผิดปกติ - ไม่น้อยกว่า -61 o C ตามที่เส้นตรงแสดงให้เราเห็น แต่มากกว่านั้น +100 o C ความผิดปกตินี้อธิบายได้จากการมีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำ ดังนั้นภายใต้สภาวะปกติ (0-20 o C) น้ำจึงเป็น ของเหลวตามสถานะเฟส

พันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ใกล้เคียงกันหรือเท่ากัน สมมติว่าคลอรีนและไฮโดรเจนมีแนวโน้มที่จะดึงอิเล็กตรอนออกไปและรับโครงสร้างของก๊าซมีตระกูลที่ใกล้ที่สุด ซึ่งหมายความว่าทั้งคู่จะไม่ให้อิเล็กตรอนแก่อีกฝ่ายหนึ่ง พวกเขายังคงเชื่อมต่อกันอย่างไร? ง่ายมาก - พวกมันแบ่งปันกัน เกิดคู่อิเล็กตรอนทั่วไปขึ้นมา

ตอนนี้เรามาดูคุณสมบัติเฉพาะของพันธะโควาเลนต์กัน

โมเลกุลของสารประกอบโควาเลนต์ต่างจากสารประกอบไอออนิกตรงที่โมเลกุลของสารประกอบโควาเลนต์ถูกยึดเข้าด้วยกันโดย "แรงระหว่างโมเลกุล" ซึ่งอ่อนกว่าพันธะเคมีมาก ในเรื่องนี้มีลักษณะเฉพาะของพันธะโควาเลนต์ ความอิ่มตัว– การสร้างการเชื่อมต่อในจำนวนจำกัด

เป็นที่ทราบกันดีว่าวงโคจรของอะตอมนั้นถูกวางตัวในอวกาศในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ดังนั้นเมื่อเกิดพันธะขึ้น การทับซ้อนกันของเมฆอิเล็กตรอนจึงเกิดขึ้นในทิศทางที่แน่นอน เหล่านั้น. คุณสมบัติของพันธะโควาเลนต์ดังกล่าวได้รับการยอมรับว่าเป็น ทิศทาง.

หากพันธะโควาเลนต์ในโมเลกุลเกิดขึ้นจากอะตอมที่เหมือนกันหรืออะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน พันธะดังกล่าวจะไม่มีขั้ว นั่นคือความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะถูกกระจายแบบสมมาตร ก็เรียกว่า พันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว ( H2, Cl2, O2 ). พันธบัตรอาจเป็นแบบเดี่ยว สอง หรือสามก็ได้

หากอิเล็กโทรเนกาติวีตี้ของอะตอมแตกต่างกัน เมื่อรวมกันแล้ว ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะมีการกระจายไม่สม่ำเสมอระหว่างอะตอมและรูปแบบ พันธะขั้วโลกโควาเลนต์(HCl, H 2 O, CO) ซึ่งความหลากหลายอาจแตกต่างกันได้เช่นกัน เมื่อพันธะประเภทนี้เกิดขึ้น อะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตีมากขึ้นจะได้รับประจุลบบางส่วน และอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้น้อยกว่าจะได้รับประจุบวกบางส่วน (δ- และ δ+) ไดโพลไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยมีประจุของเครื่องหมายตรงข้ามอยู่ห่างจากกัน โมเมนต์ไดโพลถูกใช้เป็นการวัดขั้วของพันธะ:

ขั้วของการเชื่อมต่อจะเด่นชัดมากขึ้น โมเมนต์ไดโพลก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โมเลกุลจะไม่มีขั้วถ้าโมเมนต์ไดโพลเป็นศูนย์

จากคุณสมบัติข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าสารประกอบโควาเลนต์มีความผันผวนและมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ กระแสไฟฟ้าไม่สามารถผ่านการเชื่อมต่อเหล่านี้ได้ จึงเป็นตัวนำที่ไม่ดีและเป็นฉนวนที่ดี เมื่อใช้ความร้อน สารประกอบหลายชนิดที่มีพันธะโควาเลนต์จะลุกไหม้ ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอน เช่นเดียวกับออกไซด์ ซัลไฟด์ เฮไลด์ของอโลหะ และโลหะทรานซิชัน

อนุภาคมูลฐานทางเคมีมีแนวโน้มที่จะเชื่อมต่อถึงกันผ่านการก่อตัวของความสัมพันธ์พิเศษ มีขั้วและไม่มีขั้ว แต่ละคนมีกลไกการก่อตัวและเงื่อนไขการเกิดขึ้นเฉพาะ

ติดต่อกับ

นี่คืออะไร

พันธะโควาเลนต์คือการก่อตัวที่เกิดขึ้น สำหรับธาตุที่มีคุณสมบัติอโลหะ. การมีอยู่ของคำนำหน้า "ko" บ่งบอกถึงการมีส่วนร่วมร่วมกันของอะตอมอิเล็กตรอนขององค์ประกอบต่าง ๆ

แนวคิดของ "วาเลนซ์" หมายถึงการมีอยู่ของจุดแข็งบางอย่าง การเกิดขึ้นของความสัมพันธ์ดังกล่าวเกิดขึ้นผ่านการขัดเกลาทางสังคมของอะตอมอิเล็กตรอนที่ไม่มี "คู่"

พันธะเคมีเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากการปรากฏตัวของ "กระปุกออมสิน" ของอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับอนุภาคทั้งสองที่มีปฏิสัมพันธ์กัน การปรากฏตัวของคู่อิเล็กตรอนเกิดจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอิเล็กตรอน อันตรกิริยาประเภทนี้เกิดขึ้นระหว่างเมฆอิเล็กตรอน ทั้งสององค์ประกอบ.

สำคัญ!พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นเมื่อออร์บิทัลคู่หนึ่งมารวมกัน

สารด้วย โครงสร้างที่อธิบายไว้เป็น:

• ก๊าซจำนวนมาก
• แอลกอฮอล์;
• คาร์โบไฮเดรต
• โปรตีน;
• กรดอินทรีย์

พันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนสาธารณะในสารอย่างง่ายหรือสารประกอบเชิงซ้อน มันเกิดขึ้น ขั้วและไม่ใช่ขั้ว

จะทราบลักษณะของพันธะเคมีได้อย่างไร? การทำเช่นนี้คุณต้องดูที่ ส่วนประกอบอะตอมของอนุภาคที่มีอยู่ในสูตร

พันธะเคมีประเภทที่อธิบายไว้นั้นเกิดขึ้นระหว่างองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติอโลหะมากกว่าเท่านั้น

หากสารประกอบประกอบด้วยอะตอมของอโลหะที่เหมือนกันหรือต่างกัน ความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมเหล่านั้นก็จะเป็น "โควาเลนต์"

เมื่อมีโลหะและอโลหะอยู่ในสารประกอบในเวลาเดียวกัน ความสัมพันธ์จะเกิดขึ้น

โครงสร้างที่มี "เสา"

พันธะขั้วโควาเลนต์เชื่อมต่ออะตอมของอโลหะที่มีลักษณะต่างกันเข้าด้วยกัน สิ่งเหล่านี้อาจเป็นอะตอม:

• ฟอสฟอรัสและ;
• คลอรีนและ;
• แอมโมเนีย

มีคำจำกัดความอื่นสำหรับสารเหล่านี้ มันแสดงให้เห็นว่า "โซ่" นี้ถูกสร้างขึ้นระหว่างอโลหะ ที่มีดัชนีอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่างกันในทั้งสองกรณี ความหลากหลายขององค์ประกอบทางเคมี-อะตอมซึ่งเกิดความสัมพันธ์นี้จะถูก "เน้น"

สูตรของสารที่มีพันธะโควาเลนต์มีขั้วคือ

• ไม่ และอื่นๆ อีกมากมาย

สารประกอบที่นำเสนอภายใต้สภาวะปกติอาจมี ของเหลวหรือก๊าซสถานะของการรวมตัว สูตรลูอิสช่วยให้เข้าใจกลไกการจับนิวเคลียสของอะตอมได้แม่นยำยิ่งขึ้น

มันปรากฏอย่างไร

กลไกการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์สำหรับอนุภาคอะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่างกันขึ้นอยู่กับการก่อตัวของความหนาแน่นโดยรวมของธรรมชาติทางอิเล็กทรอนิกส์

โดยปกติจะเลื่อนไปยังองค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงสุด สามารถกำหนดได้โดยใช้ตารางพิเศษ

เนื่องจากการกระจัดของคู่สามัญของ "อิเล็กตรอน" ไปยังองค์ประกอบที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้สูงกว่า ประจุลบจึงเกิดขึ้นบางส่วน

ดังนั้นองค์ประกอบอื่นจะได้รับประจุบวกบางส่วน เพราะเหตุนี้ การต่อเกิดขึ้นจากขั้วที่มีประจุต่างกันสองขั้ว

บ่อยครั้ง เมื่อสร้างความสัมพันธ์แบบขั้ว จะใช้กลไกตัวรับหรือกลไกตัวรับบริจาค ตัวอย่างของสารที่เกิดจากกลไกนี้คือโมเลกุลแอมโมเนีย ในนั้นไนโตรเจนนั้นมีออร์บิทัลอิสระและไฮโดรเจนนั้นมีอิเล็กตรอนอิสระ คู่อิเล็กตรอนร่วมที่ก่อตัวขึ้นนั้นครอบครองวงโคจรของไนโตรเจนที่กำหนด ซึ่งเป็นผลให้องค์ประกอบหนึ่งกลายเป็นผู้บริจาคและอีกองค์ประกอบหนึ่งเป็นผู้ยอมรับ

อธิบายกลไกแล้ว การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ประเภทหนึ่ง ไม่ใช่เรื่องปกติสำหรับสารประกอบทั้งหมดที่มีการจับขั้ว ตัวอย่าง ได้แก่ สารที่มีต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์และอนินทรีย์

เกี่ยวกับโครงสร้างที่ไม่มีขั้ว

พันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วเชื่อมต่อองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติอโลหะที่มี ค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้เท่ากันกล่าวอีกนัยหนึ่ง สารที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วคือสารประกอบที่ประกอบด้วยอโลหะที่เหมือนกันในปริมาณที่แตกต่างกัน

สูตรของสารที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว:

ตัวอย่างของสารประกอบที่อยู่ในประเภทนี้ได้แก่ สารที่มีโครงสร้างเรียบง่าย. ในการก่อตัวของอันตรกิริยาประเภทนี้ เช่นเดียวกับอันตรกิริยาอโลหะอื่นๆ อิเล็กตรอน "นอกสุด" เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย

ในวรรณคดีบางเรื่องเรียกว่าเวเลนซ์ โดยหมายถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่ต้องใช้ในการทำให้เปลือกนอกสมบูรณ์ อะตอมสามารถให้หรือรับอนุภาคที่มีประจุลบได้

ความสัมพันธ์ที่อธิบายไว้อยู่ในหมวดหมู่ของโซ่สองอิเล็กตรอนหรือสองศูนย์กลาง ในกรณีนี้คืออิเล็กตรอนคู่หนึ่ง ครองตำแหน่งทั่วไประหว่างสองวงโคจรขององค์ประกอบ ในสูตรโครงสร้าง คู่อิเล็กตรอนจะเขียนเป็นแถบแนวนอนหรือ "-" แต่ละบรรทัดแสดงจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันในโมเลกุล

ในการทำลายสารที่มีความสัมพันธ์ประเภทนี้ จำเป็นต้องใช้พลังงานในปริมาณสูงสุด ดังนั้นสารเหล่านี้จึงเป็นหนึ่งในสารที่แข็งแกร่งที่สุดในระดับความแรง

ความสนใจ!หมวดหมู่นี้รวมถึงเพชร - หนึ่งในสารประกอบที่แข็งแกร่งที่สุดในธรรมชาติ

มันปรากฏอย่างไร

ตามกลไกของผู้บริจาคและผู้รับ พันธะแบบไม่มีขั้วนั้นไม่ได้เชื่อมโยงกันในทางปฏิบัติ พันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วเป็นโครงสร้างที่เกิดจากการใช้คู่อิเล็กตรอนร่วมกัน คู่เหล่านี้เป็นของอะตอมทั้งสองเท่า ๆ กัน การเชื่อมโยงหลายรายการโดย สูตรลูอิสให้แนวคิดเกี่ยวกับกลไกการเชื่อมต่อของอะตอมในโมเลกุลได้แม่นยำยิ่งขึ้น

ความคล้ายคลึงกันระหว่างพันธะโควาเลนต์แบบขั้วและแบบไม่มีขั้วคือลักษณะของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนทั่วไป เฉพาะในกรณีที่สอง "กระปุกออมสิน" ของอิเล็กตรอนที่ได้นั้นจะมีอะตอมทั้งสองเท่า ๆ กันโดยครองตำแหน่งศูนย์กลาง เป็นผลให้ประจุบวกและลบบางส่วนไม่เกิดขึ้น ซึ่งหมายความว่า "โซ่" ที่ได้นั้นไม่มีขั้ว

สำคัญ!พันธะไร้ขั้วส่งผลให้เกิดคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน ส่งผลให้ระดับอิเล็กตรอนสุดท้ายของอะตอมสมบูรณ์

คุณสมบัติของสารที่มีโครงสร้างตามที่อธิบายไว้ แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับคุณสมบัติของสารที่มีปฏิกิริยาระหว่างโลหะหรือไอออนิก

พันธะโควาเลนต์มีขั้วคืออะไร

พันธะเคมีมีกี่ประเภท?

เป็นครั้งแรกเกี่ยวกับแนวคิดเช่น พันธะโควาเลนต์นักวิทยาศาสตร์เคมีเริ่มพูดคุยกันหลังจากการค้นพบกิลเบิร์ต นิวตัน ลูอิส ซึ่งเขาอธิบายว่าเป็นการขัดเกลาทางสังคมของอิเล็กตรอนสองตัว การศึกษาในภายหลังทำให้สามารถอธิบายหลักการของพันธะโควาเลนต์ได้ คำ โควาเลนต์ถือได้ว่าเป็นความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะกับอะตอมอื่นภายในกรอบทางเคมี

เรามาอธิบายด้วยตัวอย่าง:

มีสองอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่างกันเล็กน้อย (C และ CL, C และ H) ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้จะอยู่ใกล้กับโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนของก๊าซมีตระกูลมากที่สุด

เมื่อตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้จะเกิดการดึงดูดนิวเคลียสของอะตอมเหล่านี้ต่อคู่อิเล็กตรอนที่มีร่วมกันเกิดขึ้น ในกรณีนี้ เมฆอิเล็กตรอนไม่เพียงแต่ซ้อนทับกัน เช่น ในกรณีของพันธะโควาเลนต์ ซึ่งรับประกันการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ของอะตอมสองอะตอม เนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอนถูกกระจายใหม่และพลังงานของระบบเปลี่ยนแปลง ซึ่ง เกิดจากการ “ดึง” เมฆอิเล็กตรอนของอีกอะตอมหนึ่งเข้าสู่อวกาศระหว่างนิวเคลียร์ของอะตอมหนึ่ง ยิ่งเมฆอิเล็กตรอนซ้อนทับกันมากเท่าใด การเชื่อมต่อก็จะยิ่งแข็งแกร่งมากขึ้นเท่านั้น

จากที่นี่, พันธะโควาเลนต์- นี่คือการก่อตัวที่เกิดจากการขัดเกลาทางสังคมของอิเล็กตรอนสองตัวที่อยู่ในอะตอมสองอะตอม

ตามกฎแล้วสารที่มีโครงผลึกโมเลกุลจะเกิดขึ้นผ่านพันธะโควาเลนต์ คุณลักษณะเฉพาะ ได้แก่ การละลายและการเดือดที่อุณหภูมิต่ำ ความสามารถในการละลายน้ำต่ำ และค่าการนำไฟฟ้าต่ำ จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่า: โครงสร้างขององค์ประกอบเช่นเจอร์เมเนียม ซิลิคอน คลอรีน และไฮโดรเจนนั้นมีพื้นฐานมาจากพันธะโควาเลนต์

ลักษณะคุณสมบัติของการเชื่อมต่อประเภทนี้:

1. ความอิ่มตัวโดยปกติแล้วคุณสมบัตินี้เข้าใจว่าเป็นจำนวนพันธะสูงสุดที่อะตอมเฉพาะสามารถสร้างได้ ปริมาณนี้ถูกกำหนดโดยจำนวนออร์บิทัลทั้งหมดในอะตอมที่สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี ในทางกลับกัน ความจุของอะตอมสามารถกำหนดได้จากจำนวนออร์บิทัลที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้อยู่แล้ว
2. จุดสนใจ. อะตอมทั้งหมดมุ่งมั่นที่จะสร้างพันธะที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ความแรงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นได้เมื่อการวางแนวเชิงพื้นที่ของเมฆอิเล็กตรอนของสองอะตอมเกิดขึ้นพร้อมกันเนื่องจากพวกมันทับซ้อนกัน นอกจากนี้ คุณสมบัตินี้ของพันธะโควาเลนต์อย่างแม่นยำ เช่น ทิศทาง ที่ส่งผลต่อการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของโมเลกุล กล่าวคือ มีหน้าที่รับผิดชอบต่อ "รูปทรงเรขาคณิต" ของพวกมัน
3. ความสามารถในการโพลาไรซ์ตำแหน่งนี้ขึ้นอยู่กับแนวคิดที่ว่าพันธะโควาเลนต์มีอยู่สองประเภท:

• ขั้วหรือไม่สมมาตร พันธะประเภทนี้จะเกิดขึ้นได้จากอะตอมประเภทต่างๆ เท่านั้น เช่น ผู้ที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตี้แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ หรือในกรณีที่คู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันมีการแบ่งปันแบบไม่สมมาตร
• เกิดขึ้นระหว่างอะตอมซึ่งมีอิเลคโตรเนกาติวีตี้เท่ากันและมีการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสม่ำเสมอ

นอกจากนี้ยังมีเชิงปริมาณบางประการ:

• พลังงานการสื่อสาร. พารามิเตอร์นี้แสดงลักษณะของพันธะขั้วโลกในแง่ของความแข็งแกร่ง พลังงานหมายถึงปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการทำลายพันธะระหว่างอะตอมสองอะตอม รวมถึงปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเชื่อมต่อกัน
• ภายใต้ ความยาวพันธะและในเคมีโมเลกุล ความยาวของเส้นตรงระหว่างนิวเคลียสของอะตอมสองอะตอมเป็นที่เข้าใจกัน พารามิเตอร์นี้ยังแสดงถึงความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อด้วย
• โมเมนต์ไดโพล- ปริมาณที่แสดงลักษณะขั้วของพันธะเวเลนซ์

คำนิยาม

พันธะโควาเลนต์คือพันธะเคมีที่เกิดจากอะตอมที่มีความจุอิเล็กตรอนร่วมกัน ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์คือการทับซ้อนของออร์บิทัลอะตอม (AO) ซึ่งมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่ ในกรณีที่ง่ายที่สุด การทับซ้อนกันของ AO สองตัวจะนำไปสู่การก่อตัวของวงโคจรโมเลกุล (MO) สองอัน: MO พันธะและ MO แอนติบอดี (แอนติบอดี) MO อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันจะอยู่ที่พันธะพลังงานต่ำกว่า MO:

การสื่อสารการศึกษา

พันธะโควาเลนต์ (พันธะอะตอม, พันธะโฮโมโพลาร์) - พันธะระหว่างสองอะตอมเนื่องจากการแบ่งปันอิเล็กตรอนของอิเล็กตรอนสองตัว - หนึ่งตัวจากแต่ละอะตอม:

ก. + ข. -> ก: ข

ด้วยเหตุนี้ ความสัมพันธ์แบบโฮโมโพโพลาร์จึงมีทิศทาง คู่ของอิเล็กตรอนที่ทำพันธะเป็นของอะตอมที่ถูกพันธะทั้งสองพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น

ประเภทของพันธะโควาเลนต์

พันธะเคมีโควาเลนต์มีสามประเภท ซึ่งมีกลไกการก่อตัวต่างกัน:

1. พันธะโควาเลนต์อย่างง่าย. สำหรับการก่อตัว แต่ละอะตอมจะให้อิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่หนึ่งตัว เมื่อเกิดพันธะโควาเลนต์อย่างง่าย ประจุอย่างเป็นทางการของอะตอมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง หากอะตอมที่สร้างพันธะโควาเลนต์อย่างง่ายมีค่าเท่ากัน ประจุที่แท้จริงของอะตอมในโมเลกุลก็จะเท่ากันเช่นกัน เนื่องจากอะตอมที่สร้างพันธะโควาเลนต์มีคู่อิเล็กตรอนร่วมกันเท่ากัน พันธะดังกล่าวจึงเรียกว่าโควาเลนต์ไม่มีขั้ว พันธบัตร หากอะตอมแตกต่างกัน ระดับความเป็นเจ้าของของอิเล็กตรอนคู่ที่ใช้ร่วมกันจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอม อะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มากกว่าจะมีระดับการครอบครองอิเล็กตรอนคู่ที่มีพันธะมากกว่า และด้วยเหตุนี้ มีการเรียกเก็บเงินจริง เครื่องหมายลบอะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำกว่าจะได้ประจุที่มีขนาดเท่ากัน แต่มีเครื่องหมายบวก

ซิกมา (σ)-, pi (π)-พันธะ - คำอธิบายโดยประมาณของประเภทของพันธะโควาเลนต์ในโมเลกุล สารประกอบอินทรีย์, พันธะ σ มีลักษณะเฉพาะคือความหนาแน่นของเมฆอิเล็กตรอนมีค่าสูงสุดตามแกนที่เชื่อมต่อนิวเคลียสของอะตอม เมื่อพันธะ π เกิดขึ้น สิ่งที่เรียกว่าการทับซ้อนกันด้านข้างของเมฆอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้น และความหนาแน่นของเมฆอิเล็กตรอนจะอยู่ที่ "ด้านบน" และ "ด้านล่าง" สูงสุดของระนาบพันธะ σ ตัวอย่างเช่น ใช้เอทิลีน อะเซทิลีน และเบนซิน

ในโมเลกุลเอทิลีน C 2 H 4 มีพันธะคู่ CH 2 = CH 2 สูตรอิเล็กทรอนิกส์: H:C::C:H นิวเคลียสของอะตอมเอทิลีนทั้งหมดอยู่ในระนาบเดียวกัน เมฆอิเล็กตรอนสามก้อนของแต่ละอะตอมของคาร์บอนก่อให้เกิดพันธะโควาเลนต์สามพันธะกับอะตอมอื่น ๆ ในระนาบเดียวกัน (โดยมีมุมระหว่างพันธะประมาณ 120°) เมฆของเวเลนซ์อิเล็กตรอนตัวที่สี่ของอะตอมคาร์บอนตั้งอยู่ด้านบนและด้านล่างระนาบของโมเลกุล เมฆอิเล็กตรอนของอะตอมคาร์บอนทั้งสองซึ่งทับซ้อนกันบางส่วนด้านบนและด้านล่างระนาบของโมเลกุล ก่อให้เกิดพันธะที่สองระหว่างอะตอมของคาร์บอน พันธะโควาเลนต์แรกที่แข็งแกร่งกว่าระหว่างอะตอมของคาร์บอนเรียกว่าพันธะ σ; พันธะโควาเลนต์ที่สองที่มีกำลังอ่อนกว่าเรียกว่าพันธะ π

ในโมเลกุลอะเซทิลีนเชิงเส้น

N-S≡S-N (N: ส::: S: N)

มีพันธะ σ ระหว่างอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน พันธะ σ หนึ่งพันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนสองอะตอม และพันธะ π สองพันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนเดียวกัน พันธะ π สองตัวอยู่เหนือทรงกลมออกฤทธิ์ของพันธะ σ ในระนาบตั้งฉากกันสองระนาบ

อะตอมของคาร์บอนทั้ง 6 อะตอมของโมเลกุลไซคลิกเบนซีน C 6 H 6 อยู่ในระนาบเดียวกัน มีพันธะ σ ระหว่างอะตอมของคาร์บอนในระนาบของวงแหวน อะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมมีพันธะเดียวกันกับอะตอมไฮโดรเจน อะตอมของคาร์บอนใช้อิเล็กตรอนสามตัวเพื่อสร้างพันธะเหล่านี้ เมฆของเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่สี่ของอะตอมคาร์บอน ซึ่งมีรูปร่างคล้ายเลขแปดนั้น ตั้งอยู่ตั้งฉากกับระนาบของโมเลกุลเบนซีน เมฆแต่ละก้อนซ้อนทับกันอย่างเท่าเทียมกันกับเมฆอิเล็กตรอนของอะตอมคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียง ในโมเลกุลของเบนซีน ไม่ได้เกิดพันธะ π แยกกัน 3 พันธะ แต่เป็นระบบ π อิเล็กตรอนเดี่ยวที่มีอิเล็กตรอน 6 ตัว ซึ่งพบได้ทั่วไปในอะตอมของคาร์บอนทั้งหมด พันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลของเบนซีนนั้นเหมือนกันทุกประการ

พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นจากการแบ่งปันอิเล็กตรอน (เพื่อสร้างคู่อิเล็กตรอนร่วม) ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการทับซ้อนกันของเมฆอิเล็กตรอน การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์เกี่ยวข้องกับเมฆอิเล็กตรอนของสองอะตอม พันธะโควาเลนต์มีสองประเภทหลัก:

• พันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของอโลหะที่เหมือนกัน องค์ประกอบทางเคมี. สารเชิงเดี่ยว เช่น O 2 มีความเชื่อมโยงกัน ไม่มี 2; ค 12.
• พันธะโควาเลนต์มีขั้วเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของอโลหะต่างๆ

ดูสิ่งนี้ด้วย

วรรณกรรม

• “พจนานุกรมสารานุกรมเคมี”, M., “สารานุกรมโซเวียต”, 1983, หน้า 264

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

• สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่

พันธะเคมี กลไกที่อะตอมมารวมตัวกันจนเกิดเป็นโมเลกุล พันธะดังกล่าวมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับแรงดึงดูดของประจุตรงข้าม หรือขึ้นอยู่กับการก่อตัวของโครงสร้างที่เสถียรผ่านการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน.... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

พันธะเคมี- พันธะเคมี ปฏิกิริยาระหว่างอะตอมทำให้เกิดการรวมกันเป็นโมเลกุลและผลึก แรงที่กระทำระหว่างการก่อตัวของพันธะเคมีโดยส่วนใหญ่จะมีลักษณะทางไฟฟ้า การก่อตัวของพันธะเคมีจะมาพร้อมกับการปรับโครงสร้างใหม่... ... พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

การดึงดูดกันของอะตอมทำให้เกิดการก่อตัวของโมเลกุลและผลึก เป็นเรื่องปกติที่จะบอกว่าในโมเลกุลหรือในคริสตัลมีโครงสร้างทางเคมีระหว่างอะตอมข้างเคียง ความจุของอะตอม (ซึ่งจะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง) แสดงจำนวนพันธะ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

พันธะเคมี- การดึงดูดกันของอะตอมทำให้เกิดการก่อตัวของโมเลกุลและผลึก ความจุของอะตอมแสดงจำนวนพันธะที่เกิดจากอะตอมที่กำหนดกับพันธะที่อยู่ใกล้เคียง คำว่า "โครงสร้างทางเคมี" ได้รับการแนะนำโดยนักวิชาการ A. M. Butlerov ใน... ... พจนานุกรมสารานุกรมในสาขาโลหะวิทยา

พันธะไอออนิกคือพันธะเคมีที่รุนแรงที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่างกันมาก โดยที่คู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันจะถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมโดยสมบูรณ์ด้วยอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่สูงกว่า ตัวอย่างคือสารประกอบ CsF... Wikipedia

พันธะเคมีเป็นปรากฏการณ์ปฏิสัมพันธ์ของอะตอมที่เกิดจากการทับซ้อนกันของเมฆอิเล็กตรอนของอนุภาคพันธะซึ่งมาพร้อมกับพลังงานทั้งหมดของระบบที่ลดลง คำว่า "โครงสร้างทางเคมี" ถูกนำมาใช้ครั้งแรกโดย A. M. Butlerov ในปี พ.ศ. 2404... ... Wikipedia