พันธะโคเวเลนต์ (Covalent bond)
อาทิตย์, 16 มกราคม 2011

พันธะโคเวเลนต์ (Covalent bond) หมายถึง พันธะเคมีที่เกิดจากอะตอมของธาตุใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน


การเกิดพันธะโคเวเลนต์ (Covalent bond formation) พันธะโควาเลนต์มักเกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาทิวิตีใกล้เคียงกัน โดยแต่่ละอะตอมต่างมีความสามารถที่จะึดึงอิเล็กตรอนไว้กับตัวใกล้เคียงกัน อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะจึงไม่ได้อยู่ ณ อะตอมใดอะตอมหนึ่ง  แต่เป็นการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพื่อให้มีความเสถียรตามกฎออกเตต (Octet rule)


ตัวอย่างแสดงการเกิดพันธะโคเวเลนต์ของโมเลกุลน้ำ (H2O)


โดยปกติการเกิดพันธะโคเวเลนต์ จะเกี่ยวข้องกับแรง 2 ประเภท ได้แก่ แรงผลักและแรงดูดระหว่างอะตอมทั้งสองที่มีความสมดุลกัน  กล่าวคือ เกิดแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอน - อิเล็กตรอนของแต่ละอะตอม และแรงผลักระหว่างนิวเคลียส - นิวเคลียสของแต่ละอะตอม รวมทั้งแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนของอะตอมทั่งสอง ดังภาพ

ที่มา : http://wps.prenhall.com

เมื่ออะตอมอยู่อย่างอิสระจะมีค่าพลังงานสูง ซึ่งไม่เสถียร  ดังนั้น การรวมกันเป็นโมเลกุึล จะทำให้มีค่าพลังงานที่ต่ำกว่า และมีความเสถียรสูง  จากภาพวิดีโอจะสังเกตเห็นว่า เมื่ออะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอมเข้าใกล้กันเป็นระยะทาง 0.74 อังสตรอม (หรือ 74 พิโคเมตร) ซึ่งเป็นระยะทางที่เหมาะสมในการเกิดพันธะโคเวเลนต์ระหว่างไฮโดรเจน  ค่าพลังงานจะต่ำที่สุด  และเมื่ออะตอมเข้าใกล้กันมากขึ้น  ค่าพลังงานกลับสูงขึ้น เนื่องจากเกิดการผลักกันระหว่างนิวเคลียส - นิวเคลียสของแต่ละอะตอมนั่นเอง

 

ประเภทของพันธะโคเวเลนต์ เราสามารถแบ่งประเภทของพันธะโคเวเลนต์ตามการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันของอะตอม ได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่

1. พันธะเดี่ยว (Single bond) เป็นพันธะที่เกิดจากอะตอมคู่สร้างพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่

2. พันธะคู่ (Double bone) เป็นพันธะที่เกิดจากอะตอมคู่สร้างพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่

3. พันธะสาม (Triple bond) เป็นพันธะที่เกิดจากอะตอมคู่สร้างพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่


ในปี 1916 Prof. Gilbert N. Lewis ได้เสนอแนวความคิดว่า พันธะโคเวเลนต์ เป็นเรื่องของการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันระหว่างอะตอม 2 อะตอม โดยเป็นไปตามกฎออกเตด โดยทั่วไปมักเขียนพันธะในโมเลกุลตามแบบของลิวอิส โดยใช้จุดแทนอิเล็กตรอน และเรียกว่าสัญลักษณ์แบบจุด (Lewis dot structure) ดังรูป

 

อิเล็กตรอนที่ไม่ได้ใช้ในการสร้างพันธะ จะเรียกว่า อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (Lone pair electron) ในกรณีโมเลกุลฟลูออรีน อิเล็กตรอนที่ใช้ในการสร้างพันธะมี 1 คู่ จึงเป็นการเกิดพันธะที่เรียกว่า พันธะเดี่ยว และ ในโมเลกุลของออกซิเจน (O2) ซึ่งประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน 2 ตัว และใช้อิเล็กตรอน 2 คู่ในการสร้างพันธะ จึงเรียกว่า พันธะคู่ ดังรูป

ในโมเลกุลของไนโตรเจน (N2) ซึ่งประกอบด้วยอะตอมไนโตรเจน 2 ตัว และใช้อิเล็กตรอน 3 คู่ในการสร้างพันธะ จึงเรียกว่า พันธะสามดังรูป

 

ธาตุ

หมู่

จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน

จำนวนอิเล็กตรอนที่ share

F

VIIA

7

1

O

VIA

6

2

N

VA

5

3

C

IVA

4

4


การฝึกอบรมต่างๆ

link วิทยาศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านวิทยาศาสตร์

ดูลิ้งค์ทั้งหมด

link คณิตศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านคณิตศาสตร์

ดูลิ้งค์ทั้งหมด
UNESCO Bangkok

ICT in Education newsletter

SEAMEO Congress

Programme with Presentations