พันธะเคมี: มันคืออะไร, หน้าที่, แบบฝึกหัด

ที่ พันธะเคมี คือปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมจนกลายเป็นโมเลกุลหรือสารพื้นฐานของสารประกอบ ลิงค์มีสามประเภท: โควาเลนต์, เมทัลลิก และ อิออน อะตอมแสวงหาโดยการสร้างพันธะเคมีเพื่อทำให้ตัวเองเสถียรทางอิเล็กทรอนิกส์ กระบวนการนี้อธิบายโดย ทฤษฎีออคเต็ตซึ่งกำหนดว่าแต่ละอะตอมเพื่อให้เกิดความเสถียรต้องมีอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์

พันธะเคมีและกฎออคเต็ต

เธ ค้นหาเสถียรภาพทางอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสมเหตุสมผลของพันธะเคมีระหว่างอะตอมอธิบายโดย ทฤษฎีออคเต็ต. เสนอโดยนิวตัน ลูอิส ทฤษฎีนี้ระบุว่าปฏิกิริยาของอะตอมเกิดขึ้นเพื่อให้แต่ละองค์ประกอบได้รับความเสถียรของก๊าซมีตระกูล กล่าวคือ แปดอิเล็กตรอนใน ชั้นวาเลนซ์.

สำหรับสิ่งนี้องค์ประกอบ ให้ รับ หรือแบ่งปัน อิเล็กตรอนจากเปลือกนอกสุด ทำให้เกิดพันธะเคมีที่มีลักษณะเป็นไอออนิก โควาเลนต์ หรือโลหะ คุณ ก๊าซมีตระกูล พวกมันเป็นอะตอมเพียงอะตอมเดียวที่มีอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกนอกสุดของพวกมัน และนั่นเป็นสาเหตุที่พวกมันไม่ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่นมากนัก

ดูยัง: กฎการจำหน่ายทางอิเล็กทรอนิกส์: ทำอย่างไร

การกระจายทางอิเล็กทรอนิกส์ของนีออน (ก๊าซมีตระกูล) พร้อมหลักฐานของเปลือกเวเลนซ์ซึ่งมีอิเล็กตรอนแปดตัว

ประเภทของพันธะเคมี

เพื่อให้ได้อิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์ตามที่ทำนายโดยกฎออกเตต อะตอมจะยึดติดกัน ซึ่งแตกต่างกันไปตามความจำเป็นในการบริจาค รับ หรือแบ่งอิเล็กตรอน และลักษณะของพันธะอะตอม

• พันธะไอออนิก

ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม พันธะอิเล็กโทรวาเลนต์หรือเฮเทอโรโพลาร์เกิดขึ้นระหว่าง โลหะ และองค์ประกอบทางไฟฟ้ามาก (อเมทัลและไฮโดรเจน) ในการโทรประเภทนี้ โลหะมักจะสูญเสียอิเล็กตรอน กลายเป็นไอออนบวก (ไอออนบวก) และอโลหะและไฮโดรเจนได้รับอิเล็กตรอน กลายเป็นแอนไอออน (ไอออนลบ)

คุณ สารประกอบไอออนิก มีความแข็งและเปราะ มีจุดเดือดและนำไฟฟ้าสูง กระแสไฟฟ้า เมื่ออยู่ในสถานะของเหลวหรือเจือจางในน้ำ

พันธะไอออนิกระหว่างโซเดียม (Na⁺) และคลอรีน (Cl^-) โดยที่โซเดียมบริจาคอิเล็กตรอนให้กับคลอรีน

การสังเกต: โปรดทราบว่าอะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอนจะกลายเป็นไอออนที่มีเครื่องหมายลบ และอะตอมที่สูญเสียอิเล็กตรอนจะกลายเป็นสัญญาณบวก

ตัวอย่างของสารไอออนิก:

• ไบคาร์บอเนต (HCO₃-);
• แอมโมเนียม (NH₄+);
• ซัลเฟต (SO₄-).

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพันธะเคมีประเภทนี้ โปรดไปที่เนื้อหาของเรา: พันธะไอออนิก.

• พันธะโควาเลนต์

ที่ พันธะโควาเลนต์ เกิดขึ้นโดย การแบ่งปันอิเล็กตรอน. เนื่องจากความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำระหว่างองค์ประกอบการจับ พวกมันจะไม่บริจาคหรือรับอิเล็กตรอน แต่ แบ่งปันคู่อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้มีเสถียรภาพตามกฎออกเตต การเชื่อมต่อประเภทนี้พบได้ทั่วไปในองค์ประกอบง่ายๆ เช่น Cl₂, H₂, O₂และในโซ่คาร์บอนด้วย ความแตกต่างของ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ ระหว่างแกนด์เป็นตัวกำหนดว่าพันธะมีขั้วหรือไม่มีขั้ว

สองโมเลกุลที่ทำพันธะโควาเลนต์ ครั้งแรก (Cl₂) เป็นสารประกอบที่ไม่มีขั้วอย่างง่าย และตัวที่สอง (Hcl) เป็นโมเลกุลมีขั้ว

อ่านด้วย:ขั้วของโมเลกุล: วิธีการระบุ?

• พันธะโควาเลนต์ dative

เรียกอีกอย่างว่า พันธะโควาเลนต์ พันธะกึ่งขั้ว พันธะเดทีฟหรือพันธะประสาน มันคล้ายกับพันธะโควาเลนต์มาก ความแตกต่างระหว่างทั้งสองคือหนึ่งในอะตอมในพันธะดาทีฟรับผิดชอบในการแบ่งปันอิเล็กตรอนสองตัว ในการเชื่อมต่อประเภทนี้ว่า เกิดขึ้นเทียม, โมเลกุลได้มาซึ่งคุณลักษณะเดียวกันกับโมเลกุลที่เกิดจากพันธะโควาเลนต์ที่เกิดขึ้นเอง

• ลิงค์โลหะ

พันธะประเภทนี้เกิดขึ้นระหว่างโลหะซึ่งรวมถึงองค์ประกอบของตระกูล 1A (โลหะอัลคาไล), 2A (โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ) และโลหะทรานซิชัน (บล็อก B ของตารางธาตุ - กลุ่ม 3 ถึง 12) สร้างสิ่งที่เราเรียกว่า โลหะผสม. ลักษณะความแตกต่างที่สัมพันธ์กับการเชื่อมต่อประเภทอื่นคือ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนซึ่งอธิบายข้อเท็จจริงที่ว่าวัสดุโลหะในสถานะของแข็งเป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม นอกจากนี้ โลหะผสมยังมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือด ความเหนียว ความอ่อนตัว และเงาสูง ตัวอย่างของโลหะผสม ได้แก่

• เหล็ก: เหล็ก (Fe) และคาร์บอน C;

• บรอนซ์: ทองแดง (Cu) + ดีบุก (Sn);

• ทองเหลือง: ทองแดง (Cu) + สังกะสี (Zn);

• ทอง: ทอง (Au) + ทองแดง (Cu) หรือเงิน (Ag)

การแสดงระดับโมเลกุลของโซเดียมโลหะ

สรุป

• พันธะเคมี: ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมที่แสวงหาเสถียรภาพทางอิเล็กทรอนิกส์
• ประเภทของลิงค์: ไอออนิก โควาเลนต์ และเมทัลลิก
• กฎออคเต็ต: กำหนดว่า เพื่อให้อะตอมมีความเสถียร จะต้องมีอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์ของมัน

แก้ไขแบบฝึกหัด

คำถามที่ 1 - (Mackenzie-SP) เพื่อให้อะตอมของกำมะถันและโพแทสเซียมได้รับการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์เท่ากับของก๊าซมีตระกูล จำเป็นที่:

(ข้อมูล: เลขอะตอม S = 16; เค = 19)

ก) กำมะถันได้รับ 2 อิเล็กตรอนและโพแทสเซียมได้รับ 7 อิเล็กตรอน

b) กำมะถันให้อิเล็กตรอน 6 ตัวและโพแทสเซียมได้รับ 7 อิเล็กตรอน

c) กำมะถันให้อิเล็กตรอน 2 ตัว และโพแทสเซียมให้อิเล็กตรอน 1 ตัว

d) กำมะถันได้รับ 6 อิเล็กตรอนและโพแทสเซียมให้ 1 อิเล็กตรอน

จ) กำมะถันได้รับ 2 อิเล็กตรอนและโพแทสเซียมให้ 1 อิเล็กตรอน

ความละเอียด

ทางเลือก E เนื่องจากกำมะถันอยู่ในตระกูล 6A หรือ 16 ซึ่งเป็นไปตามกฎออกเตต จึงต้องได้รับอิเล็กตรอน 2 ตัวจึงจะมี 8 อยู่ในเปลือกเวเลนซ์ของมัน โพแทสเซียมซึ่งอยู่ในตระกูลแรกของตารางธาตุ (1A หรือตระกูลไฮโดรเจน) เพื่อให้มีการกำหนดค่าของก๊าซมีตระกูลในชั้นเวเลนซ์จะต้องสูญเสียอิเล็กตรอน 1 ตัว การรวมอะตอมของโพแทสเซียม 2 อะตอมกับอะตอมของกำมะถัน 1 อะตอม เราสามารถสร้างพันธะไอออนิกซึ่งธาตุทั้งสองมีความเสถียรทางไฟฟ้า

คำถาม2 - (UFF) นมแม่เป็นอาหารที่อุดมไปด้วยสารอินทรีย์ เช่น โปรตีน ไขมันและน้ำตาล และสารแร่ธาตุ เช่น แคลเซียม ฟอสเฟต สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะของพันธะโควาเลนต์ในการก่อตัวของโมเลกุล ในขณะที่แร่ธาตุก็มีพันธะไอออนิกเช่นกัน ตรวจสอบทางเลือกที่นำเสนอแนวคิดของพันธะโควาเลนต์และไอออนิกอย่างถูกต้องตามลำดับ:

ก) พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นในสารประกอบอินทรีย์เท่านั้น

b) พันธะโควาเลนต์ทำได้โดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอน และพันธะไอออนิกทำได้โดยใช้อิเล็กตรอนร่วมกันกับสปินที่ตรงกันข้าม

c) พันธะโควาเลนต์เกิดจากการดึงดูดของประจุระหว่างอะตอม และพันธะไอออนิกเกิดจากการแยกประจุ

d) พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นจากการรวมอะตอมในโมเลกุล และพันธะไอออนิก โดยการรวมอะตอมในสารเชิงซ้อนทางเคมี

จ) พันธะโควาเลนต์ทำได้โดยใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน และพันธะไอออนิกทำได้โดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอน

ความละเอียด
ทางเลือก E

ลองวิเคราะห์คนอื่น ๆ :

• ทางเลือกแทน: ไม่ถูกต้องเนื่องจากพันธะโควาเลนต์ยังเกิดขึ้นในสารประกอบอนินทรีย์เช่น CO₂.
• ทางเลือก b: ไม่ถูกต้อง เนื่องจากพันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นจากการแบ่งปัน และพันธะไอออนิกโดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอน
• ทางเลือก c: ทั้งพันธะโควาเลนต์และพันธะไอออนิกเกิดขึ้นจากความจำเป็นในการสูญเสียหรือรับอิเล็กตรอน ไม่ได้เกิดจากการดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิตระหว่างนิวเคลียส
• ทางเลือก d: พันธะทั้งสอง ทั้งโควาเลนต์และไอออนิก เกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของอะตอมในโมเลกุล

คำถาม 3 - (PUC-MG) ตรวจสอบตารางซึ่งแสดงคุณสมบัติของสารสามชนิด X, Y และ Z ภายใต้สภาวะแวดล้อม

สาร	อุณหภูมิหลอมเหลว (c°)	การนำไฟฟ้า	การละลายในน้ำ
x	146	ไม่มี	ละลายน้ำได้
y	1600	สูง	ไม่ละลายน้ำ
z	800	แค่ละลายหรือละลายในน้ำ	ละลายน้ำได้

เมื่อพิจารณาจากข้อมูลนี้ เป็นการถูกต้องที่จะระบุว่าสาร X, Y และ Z ตามลำดับ:

ก) อิออน, โลหะ, โมเลกุล

b) โมเลกุล, อิออน, โลหะ

c) โมเลกุล, โลหะ, ไอออนิก

d) อิออน, โมเลกุล, โลหะ

ความละเอียด

ทางเลือก C

สาร X เป็นโมเลกุลในฐานะพันธะโมเลกุลที่เรียกว่าโควาเลนต์ มีจุดเดือดต่ำเนื่องจากความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างลิแกนด์ไม่ได้ สูงมาก. โดยทั่วไปแล้ว สารประกอบโควาเลนต์ไม่มีค่าการนำไฟฟ้า และความสามารถในการละลายเป็นตัวแปร

เราสามารถรับรู้สาร Y เป็นโลหะ เนื่องจากโลหะมีจุดหลอมเหลวสูง เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม และไม่ละลายในน้ำ

สุดท้าย สาร Z เป็นไอออนิก เนื่องจากสารนี้จะมีจุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง ซึ่งเป็นผลมาจากการจัดเรียงตัวของผลึกของโมเลกุล เมื่อสารไอออนิกละลายในน้ำหรือในสถานะของเหลว สารจะมีไอออนอิสระ ซึ่งทำให้เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของอิเล็กตรอนและละลายได้ในน้ำ

โดย Laysa Bernardes Marques
ครูสอนเคมี

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ligacoes-quimicas.htm