บทที่ 2 พันธะเคมี

                                                                    บทที่ 2 พันธะเคมี

ความหมายและการเกิดพันธะเคมี
          พันธะเคมี  คือ  แรงยึดเหนี่ยวทีอยู่ระหว่างอะตอมซึ่งทำให้อะตอมต่าง ๆ เข้ามาอยู่รวมกันเป็นโมเลกุลได้  การสร้างพันธะเคมีของอะตอมเกิดขึ้นได้  เนื่องจากอะตอมต้องการจะปรับตัวให้ตนเองมี

เวเลนซ์อิเล็กตรอนครบ 8  หรือให้ใกล้เคียงกับการครบ 8 ให้มากที่สุด  (ตามกฎออกเตต)  ดังนั้นจึงต้องอาศัยอะตอมอื่น ๆ มาเป็นตัวช่วยให้อิเล็กตรอนเข้ามาเสริม  หรือเป็นตัวรับเอาอิเล็กตรอนออกไป  และจากความพยายามในการปรับตัวของอะตอมเช่นนี้เองที่ทำให้อะตอมมีการสร้างพันธะเคมีกับอะตอมอื่น ๆ

          ตัวอย่างการเกิดพันธะเคมีในโมเลกุลแก๊สไฮโดรเจน (H₂)  ดังต่อไปนี้
          1.  เมื่ออะตอมของธาตุไฮโดรเจน (H)  อยู่อย่างเป็นอิสระ  อะตอมของธาตุไฮโดรเจนจะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่เพียง 1 อนุภาค  ซึ่งเป็นจำนวนอิเล็กตรอนที่ยังไม่ครบ 2 ตามกฎออกเตต  (สำหรับธาตุไฮโดรเจนต้องมี 2 อนุภาค  จึงครบตามกฎของออกเตต)  ดังนั้นอะตอมของธาตุไฮโดรเจนจึงต้องเข้าหาอะตอมอื่น ๆ เพื่อที่จะได้รับอิเล็กตรอนเข้ามาเพิ่มให้ครบ  2 อนุภาค
          2.  เมื่ออะตอมของธาตุไฮโดรเจน 2 อะตอม  เคลื่อนที่เข้ามาอยู่ใกล้กันในระยะพอเหมาะ  อิเล็กตรอนของอะตอมไฮโดรเจนแต่ละอะตอมจะถูกนิวเคลียสของอะตอมอีกอะตอมหนึ่งพยายามดึงดูดเอาไว้  ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้ช้าลง  และเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้ช้าลง  จะทำให้ระดับพลังงานภายในโมเลกุลของอะตอมไฮโดรเจนลดต่ำลง  อะตอมของไฮโดรเจนจึงมีความเสถียรมากขึ้น  และแรงดึงดูดที่เกิดจากอะตอมของไฮโดรเจนดึงดูดอิเล็กตรอนนี้เอง  ที่ทำให้อะตอของธาตุสามารถยึดเหนี่ยวกันได
          3.  ระยะห่างระหว่างอะตอมไฮโดรเจนจะมีค่าคงที่ใกล้เคียงกันเสมอ  เนื่องจากถ้าอะตอมของไฮโดรเจนทั้ง 2 เข้าใกล้กันมากเกินไป  จะทำให้เกิดแรงผลักระหว่างนิวเคลียสของทั้งสองอะตอมมากเกินไป  และถ้าหากอะตอมอยู่ห่างกันมากกว่านี้  แรงดึงดูดที่อะตอมมีต่อกันก็จะน้อยเกินไป  จนไม่สามารถดึงดูดอิเล็กตรอนของอีกอะตอมได้
          การสร้างพันธะเคมีของอะตอมสามารถเกิดขึ้นได้ในหลายลักษณะ  โดยในแต่ละลักษณะจะมีสมบัติและความแข็งแรงของพันธะเคมีชนิดใดต่อกันนั้น  จะขึ้นอยู่กับจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนและสมบัติของแต่ละอะตอมที่เข้ามาสร้างพันธะเคมีต่อกันเป็นสำคัญ  โดยเราสามารถจำแนกพันธะเคมีได้เป็น 3 ชนิด  คือ  พันธะโคเวเลนต์  พันธะไอออนิก  และพันธะโลหะ

พันธะโคเวเลนต์  (Covalent Bond)

        พันธะโคเวเลนต์  คือ  พันธะเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมของธาตุอโลหะกับธาตุโลหะที่เข้ามาสร้างแรงยึดเหนี่ยวต่อกัน  เนื่องจากธาตุอโลหะจะมีสมบัติเป็นตัวรับอิเล็กตรอนที่ดีและยากต่อการสูญเสียอิเล็กตรอน  ดังนั้นอิเล็กตรอนของธาตุทั้งสองจึงต่างส่งแรงดึงดูดเพื่อที่จะดึงดูดอิเล็กตรอนของอีกฝ่ายให้เข้าหาตนเอง  ทำให้แรงดึงดูดจากนิวเคลียสของอะตอมทั้งสองหักล้างกัน  ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงไม่มีการหลุดไปอยู่ในอะตอมใดอะตอมหนึ่งโดยเฉพาะ  แต่จะมีลักษณะเหมือนเป็นอิเล็กตรอนที่อยู่กึ่งกลางระหว่างอะตอมทั้งสอง  เรียกอิเล็กตรอนที่อยู่กึ่งกลางอะตอมทั้งสอง  เรียกอิเล็กตรอนที่ถูกอะตอมใช้ร่วมกันในการสร้างพันธะเคมีว่า  อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ(Bonding pair electron)          พันธะโคเวเลนต์ของอะตอมเกิดขึ้นจากการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันของอะตอม  โดยอาจเกิดจากการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพียงคู่เดียว  สองคู่  หรือสามคู่ก็ได้ขึ้นอยู่กับอะตอมคู่ที่เข้ามร่วมสร้างพันธะกันว่ายังขาดเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่อีกเท่าใดจึงจะครบ 8 ตามกฎออกเตต  ดังนั้นพันธะโคเวเลนต์จึงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด  ตามจำนวนอิเล็กตรอนที่มีการใช้ร่วมกัน

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

2.2 พันธะไอออนิก(Ionic bond )

พันธะไอออนิก  หมายถึง พันธะระหว่างอะตอมที่อยู่ในสภาพไอออนที่มีประจุตรงกันข้ามกัน ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน 11 ตัว หรือมากกว่า จากอิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง เพื่อให้จำนวนอิเล็กตรอนวงนอกสุด ครบออกเตต ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของโลหะกับอโลหะ โดยที่โลหะเป็นฝ่ายจ่ายอิเล็กตรอนในระดับพลังงานชั้นนอกสุดให้กับอโลหะ เนื่องจากโลหะมีค่าพลังงานไอออไนเซชันต่ำ และอโลหะมีค่าพลังงานไอออไนเซชันสูง ดังนั้นพันธะไอออนิกจึงเกิดขึ้นระหว่างโลหะกับอโลหะได้ดี กล่างคือ อะตอมของโลหะให้เวเลนต์อิเล็กตรอนแก่อโลหะ แล้วเกิดเป็นไอออนบวกและไอออยลบของอโลหะ เพื่อให้เวเลนต์อิเล็กตรอนเป็นแปด แบบก๊าซเฉื่อย ส่วนอโลหะรับเวเลนต์อิเล็กตรอนมานั้นก็เพื่อปรับตัวเองให้เสถียรแบบก๊าซเฉื่อยเช่นกัน ไอออนบวกกับไอออนลบจึงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้าต่างกันเกิดเป็นสารประกอบไอออนิก (Ionic compuond )  ดังนี้https://sites.google.com/site/lalittayakunok/home/bth-thi-2-pha/2-2-phantha-xix 2.3 พันธะโลหะ( Metallic bond )          พันธะโลหะ หมายถึง แรงยึดเหนี่ยวที่ทำให้อะตอมของโลหะ อยู่ด้วยกันในก้อนของโลหะ โดยมีการใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกันของอะตอมของโลหะ โดยที่เวเลนต์อิเล็กตรอนนี้ไม่ได้เป็นของอะตอมหนึ่งอะตอมใดโดยเฉพาะ เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา ทุกๆอะตอมของโลหะจะอยู่ติดกันกับอะตอมอื่นๆ ต่อเนื่องกันไม่มีที่สิ้นสุด จึงทำให้โลหะไม่มีสูตรโมเลกุล ที่เขียนกันเป็นสูตรอย่างง่าย หรือสัญลักษณ์ของธาตุนั้นเอง ดังนี้https://sites.google.com/site/lalittayakunok/home/bth-thi-2-pha/2-3-phantha-loha https://www.youtube.com/watch?v=N_VtFHitQVE