พันธะโคเวเลนต์ Covalent Bond

CHEMICAL BOND

พนธะเคม

ผลการเรยนร

1. อธบายเกยวกบการเกดพนธะโคเวเลนตในโมเลกลของไฮโดรเจนได

2. อธบายเกยวกบกฎออกเตต การเกดพนธะโคเวเลนต และระบชนด ของพนธะโคเวเลนตในแตละโมเลกลได

3. แสดงโครงสรางของโมเลกลโคเวเลนต ดวยโครงสรางลวอสได 4. ยกตวอยางโมเลกลโคเวเลนตทไมเปนไปตามกฎออกเตตได5. เขยนสตรและเรยกชอสารโคเวเลนตได

Lewis Theory

The attraction between electrons of one atom to the

nucleus of another atom contribute to what is known as

chemical bonds.

G.N. Lewis (1875-1946) recognized

valence electrons fundamental to bonding

- electron transfer resulting in ionic bonds

- sharing electrons resulting in covalent bonds

atoms tend to acquire a noble-gas electronic

configurations

www.chm.bris.ac.uk

การเกดพนธะ Ionic Bond เกด ionic compound

Covalent Bond เกด covalent compound

An ionic bond is the electrostatic force that

holds opposite ions together in an ionic

compound

Covalent bond is a chemical bond

resulting from two atoms sharing one or

more pairs of electrons

ผลการเรยนร

1. อธบายเกยวกบการเกดพนธะโคเวเลนตในโมเลกลของไฮโดรเจนได

2. อธบายเกยวกบกฎออกเตต การเกดพนธะโคเวเลนต และระบชนด ของพนธะโคเวเลนตในแตละโมเลกลได

3. แสดงโครงสรางของโมเลกลโคเวเลนต ดวยโครงสรางลวอสได 4. ยกตวอยางโมเลกลโคเวเลนตทไมเปนไปตามกฎออกเตตได5. เขยนสตรและเรยกชอสารโคเวเลนตได

การเกดพนธะโคเวเลนตในโมเลกลของไฮโดรเจน

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Covalent_bond_hydrogen.svganimation

แผนภาพแสดงการเปลยนแปลงพลงงานในการเกดโมเลกลของไฮโดรเจน

http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/bondel.html

436 kJ/mol

http://qwickstep.com/search/double-covalent-bond.html

animation

Electron Dot Structures

H

C FO

SP

N

Cl

I

Be B

Al

Br

Lewis dot structure

Si

Xe

He

Kr

โครงสรางลวอส(Lewis structure)

พนธะเดยว

พนธะค

พนธะสาม

โครงสรางลวอส (Lewis structure)

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/chemical/bond.html

อเลกตรอนครวมพนธะ

อเลกตรอนคโดดเดยว

FH

Lewis structure

FH

FH

H F

Lewis structure

OH

HO

H

HO

H

H

HO

H

ก า ร เ ข ย น ส ต ร ส า ร โ ค เ ว เ ล น ซ

สตรโมเลกลของสารทเกดจากการรวมตวของ

Cl กบ O

ธาตทมคา EN ต าเปนอะตอมกลาง(ยกเวน H)

การรวมตวกนของอะตอมเพอท าใหแตละอะตอมมเวเลนซอเลกตรอนเหมอนแกสเฉอย

กฎออกเตต

N กบ H C กบ O

Cl2O NH3 CO2

เรยงล าดบธาตทมคา EN ต าไปสง

จงเขยนสตรโมเลกลของสารทเกดจากการรวมตวของอะตอมคตางๆตอไปน

1. H กบ S

2. C กบ F

3. S กบ O

4. P กบ Cl

5. N กบ F

6. H กบ I

H2S

CF4

SO2

PCl3

NF3

HI

H S

C F

O S

P

N

Cl

F

IH

1 2

4 1

2 2

3 1

3 1

1 1

พนธะโคออรดเนตโคเวเลนต( Coordinate covalent Bond)

http://www.thefullwiki.org/Coordinate_covalent_bond

+

+

พนธะโคออรดเนตโคเวเลนต( Coordinate covalent Bond

โมเลกลน า H2O มพนธะโคออรดเนตโคเวเลนตหรอไม

ไฮโดรเนยมไอออน (H3O+)

H2O H+(aq)+

H

H HO

BeCl2

BF3

ไมครบออกเตต

เกนออกเตต

PCl5

XeF6

SF6

F Xe

การเขยนโครงสรางลวอส

1. นบจ านวนเวเลนซอเลกตรอนทงหมด2. เขยนธาตทมคา ENต าเปนอะตอมกลาง3. เขยนธาตอนๆลอมรอบอะตอมกลาง4. ใสอเลกตรอนทสรางพนธะระหวางอะตอมกลางกบธาตทลอมรอบ

5. น าอเลกตรอนทเหลอไปใสรอบอะตอมทลอมรอบอะตอมกลางจนครบออกเตต

6. ถามอเลกตรอนเหลอใหน าไปใสรอบอะตอมกลาง7. ถาอะตอมกลางยงไมครบออกเตต ใหดงอเลกตรอนจากอะตอมรอบอะตอมกลางมาสรางพนธะคหรอพนธะสาม

จงเขยนโครงสรางลวอสของสารทมสตรตอไปน

CH4NH3

SiH4

CO2

PCl5SO2

HCN

การเรยกชอสารโคเวเลนซ

mono- = 1

di- = 2

tri- = 3

tetra- = 4

hexa- = 6

hepta- = 7

octa- = 8

nona- = 9

deca- = 10penta- = 5

จ านวนอะตอมในภาษากรก

การเรยกชอสารประกอบธาตค

• เรยกชอเรยงตามล าดบ ธาต• บอกจ านวนอะตอมธาตดวยภาษากรก ยกเวน ธาตแรก ม 1 อะตอมไมตอง

บอกจ านวน• ธาตสดทายเปลยน/ตดเสยงพยางคทายเปน -ide• เชน คลอรน เปน คลอไรด , ไอโอดน เปน ไอโอไดด• ยกเวนบางธาต เชน ไฮโดรเจน (H) เปน ไฮไดรด (hydride)

ออกซเจน (O) เปน ออกไซด ( oxide )ไนโตรเจน (N) เปน ไนไตรด (nitride)ฟอสฟอรส (P) เปน ฟอสไฟด (phosphide)

• สารบางชนด นยมใชชอเฉพาะ เชน H2O , NH3 , PH3

ตวอยางเรยกชอสาร

N2O

CF4

SO2

PCl3

NF3

Carbon tetrafluoride

Phosphorus trichloride

Dinitrogen monooxide

Sulfur dioxide

nitrogen trifluroide

N2O4 dinitrogen tetraoxide

จงเขยนสตรสารตอไปน

Carbon monoxide

Carbon tetrachloride

Dinitrogen pentoxide

boron trifluoride

CO

CCl4

N2O5

BF3

รปรางโมเลกลโคเวเลนต

1. ท านายรปรางของโมเลกลโคเวเลนต เมอทราบจ านวน พนธะและจ านวนอเลกตรอนคโดดเดยวรอบอะตอมกลางได

2. อธบายสภาพขวและทศทางของขวของพนธะโคเวเลนตและของโมเลกลโคเวเลนตได

รปรางโมเลกลโคเวเลนต

รปรางของโมเลกลโคเวเลนตเปนสมบตทส าคญประการหนง เพราะมผลตอสมบตทางกายภาพ เชน สภาพการละลายได จดเดอด จดหลอมเหลว เปนตน และ ปฏกรยาเคม

รปรางของโมเลกลโคเวเลนตขนกบมมพนธะระหวางอะตอมทมาสรางพนธะกน ทฤษฎทใชท านายรปรางโมเลกลโคเวเลนต ไดแก ทฤษฎผลกกนของคอเลกตรอนวงนอกสด ( Valence Shell Electron Pair Repulsion ) หรอทเรยกสนๆวา ทฤษฎ VSEPR

รปรางของโมเลกลโคเวเลนต : ทฤษฎ VSEPR

เคม สอวน.

ทฤษฎ VSEPR

1. อะตอมทสรางพนธะกน อาจเปน พนธะเดยว พนธะค หรอ พนธะสาม

2. อะตอมบางอะตอมอาจมอเลกตรอนคทไมไดสรางพนธะ

3. อเลกตรอนคสรางพนธะ และอเลกตรอนคทไมสรางพนธะรอบอะตอมใดๆในโมเลกลจะพยายามอยหางกนใหมากทสด เพอใหมแรงผลกกนของคอเลกตรอนใหนอยทสด

4. อเลกตรอนคโดดเดยวครอบครองทวางมากกวาอเลกตรอนคสรางพนธะ

5. พนธะสามและพนธะคครองทวางมากกวาพนธะเดยว

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางไมมอเลกตรอนคโดดเดยว)

1. อะตอมกลางทมคอเลกตรอน 2 ค

อเลกตรอนทง 2 ค อยตรงขามกนท ามม 180โมเลกลมรปทรงเปน เสนตรง ( Linear )

BeCl2

Cl--Be--Cl

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางไมมอเลกตรอนคโดดเดยว)

2. อะตอมกลางทมคอเลกตรอน 3 ค

อเลกตรอนทง 3 ค ท ามม 120โมเลกลมรปทรงเปน สามเหลยมแบนราบ ( Trigonal planar )

BF3

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางไมมอเลกตรอนคโดดเดยว)

3. อะตอมกลางทมคอเลกตรอน 4 ค

อเลกตรอนทง 4 ค ท ามม 109.5โมเลกลมรปทรงเปน ทรงสหนา( Tetrahedral)

CH4

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางไมมอเลกตรอนคโดดเดยว)

4. อะตอมกลางทมคอเลกตรอน 5 ค

อเลกตรอนทง 5 ค แบงออกเปน อเลกตรอน 3 ค อยในระนาบสามเหลยมท ามม 120และ อเลกตรอนอก 2 คอยในแกนเหนอใต ท ามมกบระนาบ 90 โมเลกลมรปทรงเปน พระมดคฐานสามเหลยม( Trigonal bipyramidal)

PCl5

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางไมมอเลกตรอนคโดดเดยว)

5. อะตอมกลางทมคอเลกตรอน 6 ค

อเลกตรอนทง 6 ค แบงออกเปน อเลกตรอน 4 ค อยในระนาบสเหลยมท ามม 90และ อเลกตรอนอก 2 คอยในแกนเหนอใต ท ามมกบระนาบ 90โมเลกลมรปทรงเปน ทรงแปดหนา ( Octahedral)

SF6

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยว) 4-3-1

1. อะตอมกลางมอเลกตรอน 3 คสรางพนธะ 1 คโดดเดยว

โมเลกลมรปทรงเปน พระมดฐานสามเหลยม ( Trigonal pyramidal)

NH3

AXE

A X E

จ านวนคe-สรางพนธะรอบอะตอมกลาง

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยว) 4-2-2

2. อะตอมกลางมอเลกตรอน 2 คสรางพนธะ, 2 คโดดเดยว

โมเลกลมรปทรงเปน มมงอ หรอ รปตว V (Bent or V-shape)

H2O

AXE

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยว) 5-4-1

3. อะตอมกลางมอเลกตรอน 4 คสรางพนธะ, 1 คโดดเดยว

อเลกตรอนคโดดเดยวจะเรยงตวอยในระนาบสามเหลยม โมเลกลมรปทรงเปน รปกระดานหก (See-saw)

SF4

AXE

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยว) 5-3-2

4. อะตอมกลางมอเลกตรอน 3 คสรางพนธะ, 2 คโดดเดยว

อเลกตรอนคโดดเดยวจะเรยงตวอยในระนาบสามเหลยม มรปทรงเปนตว T (T-shape) ClF3

AXE

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยว) 5-2-3

5. อะตอมกลางมอเลกตรอน 2 คสรางพนธะ, 3 คโดดเดยว

อเลกตรอนคโดดเดยวจะเรยงตวอยในระนาบสามเหลยม โมเลกลมรปทรงเปน เสนตรง (Linear)

XeF2

AXE

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยว) 6-5-1

6. อะตอมกลางมอเลกตรอน 5 คสรางพนธะ, 1 คโดดเดยว

อเลกตรอนคโดดเดยวจะเรยงตวอยในแกนเหนอ-ใต โมเลกลมรปทรงเปน พระมดฐานสเหลยม (Square pyramidal)

BrF5

AXE

รปรางโมเลกลโคเวเลนต(อะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยว) 6-4-2

7. อะตอมกลางมอเลกตรอน 4 คสรางพนธะ, 2 คโดดเดยว

อเลกตรอนคโดดเดยวจะเรยงตวอยในแกนเหนอ-ใต โมเลกลมรปทรงเปน สเหลยมแบนราบ (Square planar)

XeF4

AXE

จงท านายรปรางโมเลกลโคเวเลนตตอไปน

1. SiCl4

2. Cl2O

3. AsF5

4. TeBr4

5. NH4+

AXE

4-4-0

4-2-2

5-5-0

6-4-2

4-4-0

ทรงสหนา

มมงอ

พระมดคฐานสามเหลยม

พระมดฐานสเหลยม

ทรงสหนา

6. CO32-

A X E

จ านวนคe-สรางพนธะรอบอะตอมกลาง

สรปรปรางโมเลกลโคเวเลนต

สภาพขวของโมเลกลโคเวเลนต

สภาพขวของโมเลกลโคเวเลนต เกดจากการอเลกตรอนค รวมพนธะท

กระจายอย รอบๆอะตอมกลาง ทเกดจากการสรางพนธะกนระหวางอะตอม

ของธาตในโมเลกลของสารนน

โมเลกลอะตอมค

อะตอมชนดเดยวกน

พนธะไมมขว โมเลกลไมมขว

อะตอมตางชนดกน

พนธะมขว โมเลกลมขว

H2

Cl2N2

O2HCl

HF

ClF

โมเลกลหลายอะตอม

พนธะมขว

โมเลกลมขว

อะตอมกลางไมม

อเลกตรอนค โดดเดยว

รปรางโมเลกลสมมาตร

โมเลกลไมมขว

ขวของพนธะหกลางกนหมด

รปรางโมเลกลไมสมมาตร

ขวของพนธะหกลางกนไมหมด

อะตอมกลางม

อเลกตรอนค โดดเดยว

Be ClCl

-

+-

+

BeCl2

CH4

C

H

H

HH

-

+

โมเลกลไมมขว

H2O

NH3

N

H

HH

-

+

O

H

H

-

+

โมเลกลมขว

-

+

- +

ClCl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl -

+

- +

- +

CHCl3

CCl4

โมเลกลมขว

โมเลกลไมมขว