3.1 สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสและกฎออกเตต

             พัฒนาการของตารางธาตุ  ตลอดจนแนวคิดของการจัดอิเล็กตรอน  ช่วยให้นักเคมีสามารถอธิบายการเกิดโมเลกุลหรือสารประกอบได้อย่างมีเหตุผล  กิลเบิร์ต ลิวอิส (Gilbert Newton Lewis)  เสนอว่า  อะตอมรวมตัวกันเพื่อทำให้เกิดการจัดอิเล็กตรอนที่มีเสถียรภาพเพิ่มขึ้น  โดยเสถียรภาพมีค่ามากที่สุดเมื่ออะตอมมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในธาตุเฉื่อย  เมื่ออะตอมรวมกันเกิดเป็นพันธะเคมี  อิเล็กตรอนระดับนอกหรือที่เรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับการเกิดพันธะเคมี  นักเคมีใช้สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส   ในการนับจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยา  และเพื่อให้แน่ใจว่าจำนวนอิเล็กตรอนมีค่าคงที่  สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส  ประกอบด้วยสัญลักษณ์  ธาตุ  และจุด 1 จุด แทน 1 เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมธาตุนั้น เช่น โลหะในหมู่  I Aซึ่งมีเวเลนซ์ อิเล็กตรอน 1 ตัว  จะมีสัญลักษณ์ ดังนี้

ตารางที่ 2  แสดงสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสของธาตุ

กฎออกเตต (Octet rule)

            ลิวอิส  ได้เสนอกฎออกเตต ซึ่งกฎนี้กล่าวว่า อะตอมต่าง ๆ นอกจากไฮโดรเจนมีแนวโน้มจะสร้างพันธะ  เพื่อให้มีอิเล็กตรอนระดับนอกครบแปด  อะตอมจะสร้างพันธะโคเวเลนต์ เมื่อมีอิเล็กตรอนระดับนอกไม่ครบ 8 อิเล็กตรอน  (เรียกว่า ไม่ครบออกเตต)  การใช้อิเล็กตรอนร่วมกันในพันธะโคเวเลนต์  จะทำให้อะตอมมีอิเล็กตรอนครบออกเตตได้  ยกเว้นไฮโดรเจนจะสร้างพันธะเพื่อให้มีการจัดอิเล็กตรอนระดับนอกเหมือนธาตุฮีเลียม  คือ  มี  2  อิเล็กตรอน เช่น

76กฎออกเตตใช้ได้ดีกับธาตุในคาบที่ 2 ของตารางธาตุ  ซึ่งธาตุเหล่านั้นมีอิเล็กตรอนระดับนอกอยู่ใน  2s  และ 2p ออร์บิทัล  ซึ่งรับอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน

ข้อยกเว้นของกฎออกเตต

กรณีโมเลกุลที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนเกินแปด ธาตุบางธาตุในคาบที่ 3 เช่น ฟอสฟอรัส (P) หรือ กำมะถัน (S) สามารถมีอิเล็กตรอนระดับนอกได้เกิน 8 ตัว (เพราะจำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงาน  n = 3  มีอิเล็กตรอนได้สูดสุด 18 ตัว)  จึงทำให้ฟอสฟอรัสและกำมะถัน  สามารถสร้างพันธะโคเวเลนต์  โดยใช้อิเล็กตรอนมากกว่า 8 ตัว ได้ เช่น ฟอสฟอรัสเพนตะคลอไรด์  (PCl5)

 

    2. กรณีของโมเลกุลที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนไม่ครบแปดในสารประกอบบางชนิด อะตอมกลางของโมเลกุลที่เสถียรมีอิเล็กตรอนไม่ครบ  8  อิเล็กตรอน  เช่น โบรอนไตรฟลูออไรด์ (BF3 )

แบบทดสอบบทที่ 2

1. อะตอมประกอบไปด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนในจำนวนที่เท่า ๆ กัน คือ แบบจำลองอะตอมของใคร

ก. ดอลตัน
ข. ทอมสัน
ค. รัทเทอร์ฟอร์ด
ง. โบร์


2. ข้อใดกล่าวถูกต้อง
ก. ธาตุต่างชนิดกันมีมวลต่างกันหรือมีนิวตรอนต่างกันเรียกว่าไอโซโทป
ข. มวลของอะตอม คือ มวลของโปรตอนกับอิเล็กตรอนในนิวเคลียส
ค. มวลของอะตอม คือ มวลของโปรตอนกับนิวตรอนในนิวเคลียส
ง. เลขอะตอมจะบอกถึงจำนวนโปรตอนและจำนวนนิวตรอนในอะตอม


3. อนุภาคข้อใดที่มีมวลใกล้เคียงกัน
ก.โปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน
ข.โปรตอนกับอิเล็กตรอน
ค. นิวครอนกับอิเล็กตรอน
ง. โปรตอนกับนิวตรอน


4. ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
ก. โปรตอนและอิเล็กตรอนรวมกันเป็นนิวเคลียสของอะตอม
ข. นิวเคลียสมีขนาดเล็กมากและมีมวลมาก ภายในประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน
ค. นิวเคลียสเป็นกลางทางไฟฟ้าเพราะประจุของโปรตอนกับของอิเล็กตรอนเท่ากัน
ง.อะตอมของธาตุประกอบด้วยอนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนกระจัดกระจายอยู่ภายในด้วยจำนวนเท่ากัน


5. เลขอะตอมของธาตุ คือข้อใด
ก. จำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุ
ข. จำนวนโปรตอนในอะตอมของธาตุ
ค. จำนวนนิวครอนในอะตอมของธาตุ
ง. จำนวนโปรตอนกับนิวตรอนในอะตอมของธาตุ


6. ธาตุ P มีเลขอะตอม 15 มีนิวตรอน 16 จะมีเลขมวล โปรตอน และอิเล็กตรอนเท่าไรตามลำดับ
ก. 31, 15, 15
ข. 31, 16, 15
ค. 16, 15, 15
ง. 15, 31, 16


7. ข้อใดอธิบายความหมายไอโซโทปของธาตุได้ถูกต้อง
ก. ธาตุชนิดเดียวกัน เลขมวลเหมือนกันแต่เลขอะตอมต่างกัน
ข. ธาตุชนิดเดียวกันมีประจุในนิวเคลียสเหมือนกันแต่เลขมวลต่างกัน
ค. ธาตุต่างชนิดกันมีเลขอะตอมเหมือนกันแต่เลขมวลต่างกัน
ง. ธาตุต่างชนิดกันมีประจุในนิวเคลียสเหมือนกันแต่เลขมวลต่างกัน



8. ธาตุโซเดียม (Na) มีเลขอะตอมเท่ากับ 11 จะมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังข้อใด
ก. 2, 9
ข. 2, 8, 1
ค. 2, 6, 5
ง. 1, 8, 2



9. ข้อใดบอกความหมายของเลขมวลได้ถูกต้อง
ก. จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม
ข. มวลรวมของนิวตรอนโปรตอน และอิเล็กตรอนในอะตอม
ค. มวลรวมของนิวตรอนและโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม
ง. มวลรวมของโปรตอน และอิเล็กตรอนในนิวเคลียสของอะตอม



10. ธาตุคลอรีน (CI) มีเลขอะตอม 17 จะอยู่ในคาบและหมู่ละที่เท่าไรของตารางธาตุ
ก. คาบ 3 หมู่ 7
ข. คาบ 7 หมู่ 3
ค. คาบ 2 หมู่ 7
ง. คาบ 3 หมู่ 8


11. ไอออนของธาตุ X มีจำนวนโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอนเท่ากับ 9 10 10 ตามลำดับธาตุ X มีสัญลักษณ์เป็นไปตามข้อใด
ก.ธาตุ X มีเลขมวลเท่ากับ 19 และมีเลขอะตอมเท่ากับ 9
ข. X มีเลขมวลเท่ากับ 21 และมีเลขอะตอมเท่ากับ 9
ค.ธาตุ X มีเลขมวลเท่ากับ 21 และมีเลขอะตอมเท่ากับ 11
ง.ธาตุ X มีเลขมวลเท่ากับ 21 และมีเลขอะตอมเท่ากับ


12. สารบริสุทธิ์ของธาตุ X ในข้อที่ 69 มีสูตรโมเลกุลตามข้อใด
ก. F2 ข.Cl2 ค.N2 ง.O2


13.ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับสมบัติของธาตุ X ในข้อที่ 69
ก. สาร X มีสถานะเป็นแก๊ส
ข. ไอออนที่เสถียรของธาตุ X มีประจุเป็น -1
ค. ธาตุ X พบได้ในบางส่วนของร่างกายคน
ง.ธาตุ X กับธาตุ Ca เกิดเป็นสารประกอบที่มีสูตร CaX

14. การจัดเรียงอิเล็กตรอนของไอออน X²⁺ ที่มี 44 โปรตอนเป็นตามข้อใด

ก. [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵ 4d⁵

ข. [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d²

ค. [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁶

ง. [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁸            

                                                                                                                                                                  

15.ข้อใดกลา่วไดถกต้อง

ก.แบบจำลองอะตอมคืิมโนภาพที่สรา้งขึ้น โดยอาศัยข้อมลูจากการทดลองซึ่ง อาจถูก หรือ ผิดก็ได้ 

ข. นักวทิยาศาสตร์ที่เสนอแนวคดิว่าอะตอมไม่เล็กที่สุดแต่ยังมีอิเล็กตรอนที่เล็กกว่าคือ ดอลตัน

ค. เมื่อดูตอมด้วยกลอ้งจลุทรรศน์สนามไอออนกำลังขยาย 750,000 เท่า จะมองเห็นอะตอมได้ช้ัดเจน 

1. กและข  2. กและค  3. กขและ ง  4. ก เท่านั้น 

16. เราทราบค่ามวลของอิเล็กตรอนได้จากการทดลองของใคร 

1. Thomson   2. Millikan    3. Rutherford     4. Thomson และ Millikan  

17.ความแตกต่างระหว่างงแบบจำลองอะตอมของทอมสันและรัทเทอรฟ์อรด์คือข้อใด

 1. ชนิดของอนุภาคที่อยู่ในอะตอม

 2. ตำแหน่งของอนุภาคที่อยู่ในอะตอม

 3. จำนวนอนุภาคที่อยู่ในอะตอม

 4. ขนาดของอนุภาคที่่อยู่ในอะตอม

18.ผลการทดลองของรัทเทอรฟ์อรด์ในข้อใดที่ไม่ส้อดคล้องกับเเบบจำลองอะตอมของทอมสัน

 1. อนุภาคแอลฟาผ่านทะลุเเผ่นทองคำมีลักษณะเป็นเส้นตรง

 2. อนุภาคแอลฟาผ่านทะลุเเผ่นทองคำไปได้ทีการเบี่ยงเบน

3. อนุภาคแอลฟาวิ่งชนเเผ่นทองคำเเล้วสะส้อนกลับ

4. อนุภาคแอลฟาบางอนุภาคถูกดูดกลืน

19.คา่ e/m ของไอออนบวกชนิดใดมีค่ามากที่สุด

 1. Li (A = 7)             2. Na (A = 24)         3. K (A = 39)        4. Ca (A = 40)

กำหนดให้ธาตุ A, B, C และ D มีเลขอะตอมเท่ากับ 55, 38, 35 และ10 ตามลำดับ

 20.ธาตุใดมีพลังงานไอออไนเซชันลำดับที่ 1 ต่ำที่สุด

1. A         2. B         3. C         4. D

เฉลย

1.ข

2.ค

3.ง

4.ข

5.ข

6.ก

7.ข

8.ข

9.ค

10.ก

11.ก

12ก

13.ง

14.ค

15.ค

16.4

17.4

18.3

19.1

20.1

แบบทดสอบบทที่ 3

 1. จำนวนพันธะโคเวเลนต์ในโมเลกุล CH4 , SiCl4 , NaCl , NH3 เป็นกี่พันธะมีค่าเรียงตามลำดับ  คือข้อใด

     ก. 4 , 4 , 0 , 3     ข. 6 , 3 , 1 , 0       ค. 4 , 3 , 0 , 3      ง. 5 , 4 , 1 , 0

2. พันธะเดี่ยว หมายถึงอะไร
    ก. พันธะที่เกิดจากการใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่
    ข. พันธะที่เกิดจากการใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่
    ค. พันธะที่เกิดจากการใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่
    ง. พันธะที่เกิดจากการใช้์อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวร่วมกัน 1 คู่

3. ธาตุในข้อใด เกิดพันธะโคเวเลนต์กับธาตุคลอรีนได้ดีที่สุด
    ก. Na                ข. Ra             ค. C                 ง. Cs

4. สมบัติทางกายภาพในข้อใด ที่ใช้อธิบายสมบัติทางเคมีของอโลหะ
    ก. พลังงานไอออไนเซชันสูง ขนาดอะตอมใหญ่ สัมพรรคภาพอิเล็กตรอนน้อย
    ข. พลังงานไอออไนเซชันต่ำ ขนาดอะตอมใหญ่ อิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำ
    ค. พลังงานไอออไนเซชันสูง ขนาดอะตอมเล็ก สัมพรรคภาพอิเล็กตรอนน้อย
    ง. พลังงานไอออไนเซชันสูง ขนาดอะตอมเล็ก อิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง

5. ธาตุ Z มีพลังงานไอออไนเซชันตั้งแต่ลำดับที่หนึ่งถึงลำดับที่ 8 เป็นดังนี้ 1.320, 3.395, 5.307, 7.476, 10.996, 13.333, 71.343, 84.086 ธาตุ Z มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่าใด
    ก. 1                ข. 4                ค. 6                ง. 7

6. ตารางแสดงค่าพลังงานพันธะเฉลี่ยในสารไฮโดรคาร์บอน
    

ชนิดพันธะ	พลังงานพันธะ
C - H	413
C - C	348

     ก. มากกว่า 587 kJ     ข. น้อยกว่า 283 kJ      ค. มากกว่า 526 kJ     ง. น้อยกว่า 278 kJ


7. เหตุใดสารโคเวเลนต์ จึงมีจุดเดือด จุดหลอมเหลวต่ำ
    ก. สารโคเวเลนต์มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อย       ข. สารโคเวเลนต์มักสลายตัวได้ง่าย
    ค. สารโคเวเลนต์ไม่มีประจุไฟฟ้า                                   ง. สารโคเวเลนต์มักมีโมเลกุลขนาดเล็ก

8. สารละลายที่เกิดจากธาตุหมู่ 1 กับน้ำ มีสมบัติอย่างไร
    ก. เป็นกลาง     ข. เป็นได้ทั้งกรดและเบส      ค. เป็นกรด       ง. เป็นเบส

9. สาร X เป็นโมเลกุลไม่มีขั้ว สาร Y เป็นโมเลกุลมีขั้ว ส่วนสาร Z เป็นพันธะไม่มีขั้ว ถ้าขนาดของโมเลกุลของ X>Y>Z แล้วสาร X Y และ Z ควรเป็นดังข้อใด
    ก. CH2 , NH3 , C6H6      ข. BeCl2 , CH2Cl2 , S8      ค. Br2 , H2O , H2      ง. SiH4 , PCl3 , PCl5


10. กำหนดค่า EN ของธาตุดังนี้ A = 3.0 , B = 2.8 X= 2.7 , Y = 3.7 จงเรียงลำดับความแรงขั้วจากมากไปน้อย
      ก. A-B , B-X , X-Y     ข. A-Y , B-X , A-X     ค. Y-B , A-Y , A-X     ง. A-X , B-Y , A-Y

11. ถ้า A , B และ C เป็นสารโคเวเลนต์ 3 ชนิด โดยทั้ง 3 ชนิดมีสถานะเป็นของเหลว โมเลกุลของสาร Aและ B มีขั้ว ส่วนโมเลกุลของสาร C ไม่มีขั้ว สารใดสามารถละลายน้ำได้
     ก. สาร C       ข. สาร A และ C      ค. สาร A เเละ B       ง. สาร B และ C

12. จงระบุว่าสารในข้อใดละลายน้ำได้
      1) แคลเซียมคลอไรด์                 2) แอมโมเนียมซัลเฟต      3 )เมอร์คิวรี(I)คลอไรด์
      4) ไ อร์ออน(III)ไฮดรอกไซด์       5) โพแทสเซียมฟอสเฟต
    ก. 1 2 3       ข. 1 2 5      ค. 2 3 4       ง. 2 3 5

 

13. ถ้า A, B ,C ,D เป็นธาตุที่มีเลขอะตอม 7,11,17 และ 20 ตามลำดับ สูตรของไอออนและสารประกอบไอออนิกในข้อใดถูกต้อง  

ข้อ	ไอออนบวก	ไอออนลบ	สูตรสารประกอบไอออนิก
ก	D2+	A3-	D3A2
ข	C3+	B2-	C2B3
ค	B+	A-	BA
ง	A+	C-	AC

14. X เป็นสารประกอบของธาตุ Ca และ F มีจุดหลอมเหลวสูง ไม่นำไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้อง และละลายน้ำได้น้อยมาก ข้อสรุปใดต่อไปนี้ ไม่ สอดคล้องกับข้อมูลข้างต้น
      ก. พันธะในสาร X เป็นพันธะไอออนิก           
      ข. เมื่อ X ละลายน้ำ จะดูดความร้อน ทำให้ละลายได้น้อย
      ค. X มีสูตร CaF2 ผลึกมีความแข็งแรงมากจึงละลายได้ยาก  
      ง. สาร X เมื่อหลอมเหลวจะนำไฟฟ้า

15. เมื่อละลาย KCl ในน้ำเกิดปฏิกิริยาเป็นขั้น ๆ และมีการเปลี่ยนแปลงพลังงาน ดังนี้
1) KCl(s) -----> K+(g) + Cl-(aq)                H1 = 701.2 kJ/mol
2) K+(g) + Cl-(g) -------> K+(aq) + Cl-(aq)      H2 = 684.1 kJ/mol
ปฏิกิริยานี้เป็นแบบใด
    ก. คายพลังงานเท่ากับ 1385.3 kJ/mol           ข. คายพลังงานเท่ากับ 17.1 kJ/mol
    
    ค. ดูดพลังงานเท่ากับ 17.1 kJ/mol               ง. ดูดพลังงานเท่ากับ 1385.3 kJ/mol


16. สาร X , Y , Z มีพลังงานพันธะเป็น 120 , 200 , 90 kJ/mol ตามลำดับ จงเรียงความยาวพันธะจากน้อยไปมาก
      ก. X , Y , Z            ข. Z , Y , X                ค. Y , X , Z              ง. Z , X , Y

 
17. ข้อใดกล่าว ไม่ ถูกต้องเกี่ยวกับสมบัติของสารประกอบไอออนิก  
      
      ก.    นำไฟฟ้าได้ทุกสถานะ      ข.   เกิดจากการรวมตัวของไอออนบวกกับไอออนลบ  
      
      ค.   จัดเรียงตัวเป็นผลึก           ง.   มีผลรวมของประจุสุทธิ เป็น ศูนย์

18. พันธะเคมี หมายถึง อะไร   
      
      ก. แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอม          ข. พลังงานที่ทำให้อะตอมสลายตัว    
      
      ค. การอยู่รวมกันของอะตอม              ง. การอยู่รวมกันของโมเลกุล

19. กำหนดการจัดอิเล็กตรอนของธาตุให้ ดังนี้  A   2,8,2     B   2,8,8,1     C  2,8,7      D  2,8,18, 8   ธาตุคู่ใดมีการเกิดเป็นสารประกอบไอออนิกได้    
      ก.   A  กับ  D          ข.   C  กับ  D         ค.   B  กับ  C           ง.   B  กับ  D
      ก. อโลหะมีค่า EN สูงเสียอิเล็กตรอนยาก          ข. อโลหะมีค่า EN สูงเสียอิเล็กตรอนง่าย
      ค. อโลหะมีค่า EN ต่ำเสียอิเล็กตรอนยาก          ง. อโลหะมีค่า EN ต่ำเสียอิเล็กตรอนง่าย

20. เพราะเหตุใด อโลหะจึงยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์
      ก. อโลหะมีค่า EN สูงเสียอิเล็กตรอนยาก          ข. อโลหะมีค่า EN สูงเสียอิเล็กตรอนง่าย
      ค. อโลหะมีค่า EN ต่ำเสียอิเล็กตรอนยาก          ง. อโลหะมีค่า EN ต่ำเสียอิเล็กตรอนง่าย

เฉลยแบบทดสอบบทที่ 3
2. ก 
3. ค
4. ง

   ก. 4 , 4 , 0 , 3     ข. 6 , 3 , 1 , 0       ค. 4 , 3 , 0 , 3      ง. 5 , 4 , 1 , 0

การสลายพันธะโพรเพน (C3H8)  0.5 โมล จะต้องใช้พลังงานมากกว่าหรือน้อยกว่าการสลายพันธะอีเทน (C2H6)  0.5 โมล  เท่าไร

ข้อ	ไอออนบวก	ไอออนลบ	สูตรสารประกอบไอออนิก
ก	D2+	A3-	D3A2
ข	C3+	B2-	C2B3
ค	B+	A-	BA
ง	A+	C-	AC

14. X เป็นสารประกอบของธาตุ Ca และ F มีจุดหลอมเหลวสูง ไม่นำไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้อง และละลายน้ำได้น้อยมาก ข้อสรุปใดต่อไปนี้ ไม่ สอดคล้องกับข้อมูลข้างต้น

                                 

20. เพราะเหตุใด อโลหะจึงยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์

1. ก

5. ค

6. ก

7. ก

8 . ง

9 . ค

10 . ค

11. ค

12. ข

13. ก

14. ข

15. ค

16. ค

17. ก

18. ก

19. ค

20. ก

3.4 พันธะโลหะ

พันธะโลหะ

                พันธะโลหะ (Metallic bonding) เป็นพันธะภายในโลหะซึ่งเกี่ยวข้องกับ การเคลื่อนย้าย อิเล็กตรอน อิสระระหว่างแลตทิซของอะตอมโลหะดังนั้นพันธะโลหะจึงอาจเปรียบได้กับเกลือที่หลอมเหลวอะตอมของโลหะมีอิเล็กตรอนพิเศษเฉพาะในวงโคจรชั้นนอกของมันเทียบกับคาบ(period)หรือระดับพลังงานของพวกมัน อิเล็กตรอนที่เคลื่อนย้ายเหล่านี้ เปรียบได้กับทะเลอิเล็กตรอน(Sea of Electrons) ล้อมรอบแลตทิชขนาดใหญ่ของไอออนบวกพันธะโลหะเทียบได้กับพันธะโควาเลนต์ที่เป็น นอน-โพลาร์ ที่จะไม่มีในธาตุโลหะบริสุทธ์ หรือมีน้อยมากในโลหะผสม ความแตกต่าง อิเล็กโตรเนกาทิวิตีระหว่างอะตอม ซึ่งมีส่วนในปฏิกิริยาพันธะ และอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยาจะเคลื่อนย้ายข้ามระหว่างโครงสร้างผลึกของโลหะ พันธะโลหะเขียนสูตรทางเคมีไม่ได้ เพราะไม่ทราบจำนวนอะตอมที่แท้จริง อาจจะมีเป็นล้านๆ อะตอมก็ได้

แบบจำลองทะเลอิเล็กตรอน (Sea of electrons) 

การเกิดพันธะในโลหะนี้ ทำให้โลหะมีสมบัติต่างๆ ดังนี้

- นำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี

- มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง

- มีลักษณะเป็นเงาและมีความวาวเมื่อถูกแสง

- สามารถดึงเป็นเส้น ตีเป็นแผ่น หรือบิดงอได้

            การใช้ประโชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะสมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ

              จากการที่สารประกอบไอออนิกสารโคเวเลนต์และโลหะมีสมบัติเฉพาะตัวมาว่าการที่ต่างกันจึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆได้ตามความเหมาะสม เช่น

- แอมโมเนียมคลอไรด์และซิงค์คลอไรด์ เป็นสารประกอบไอออนิกที่สามารถนำไฟฟ้าได้จากการแตกตัวเป็นไอออนเมื่อละลายน้ำจึงนำไปใช้เป็นสารอิเล็กโทรไลต์ในถ่านไฟฉาย

- พอลิไวนิลคลอไรด์หรือ PVC เป็นสารโคเวเลนต์ที่ไม่สามารถนำไฟฟ้าได้จึงเป็นฉนวนไฟฟ้าที่หุ้มสายไฟฟ้า

- ซิลิกอนคาร์ไบด์ เป็นสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายที่มีจุดหลอมเหลวสูงและมีความแข็งแรงมากจึงนำไปใช้ทำเครื่องบด

- ทองแดงและอะลูมิเนียม เป็นโลหะที่นําไฟฟ้าได้ดีจึงนำไปใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าอลูมิเนียมและเหล็กเป็นโลหะที่นําความร้อนได้ดีจึงนำไปทำภาชนะสำหรับประกอบอาหาร เช่น หม้อ กะทะ

              

3.3 พันธะโคเวเลนต์

 พันธะโคเวเลนต์

         พันธะโคเวเลนต์(Covalent bond) มาจากคำว่า co + valence electron ซึ่งหมายถึง พันธะที่เกิดจากการใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน ดังเช่น ในกรณีของไฮโดรเจน ดังนั้นลักษณะที่สำคัญของ พันธะโคเวเลนต์ก็คือการที่อะตอมใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกันเป็นคู่ ๆ

-สารประกอบที่อะตอมแต่ละคู่ยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ เรียกว่าสารโคเวเลนต์

-โมเลกุลของสารที่อะตอมแต่ละคู่ยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์เรียกว่าโมเลกุลโคเวเลนต์

1. การเกิดพันธะโคเวเลนต์

เนื่องจาก พันธะโคเวเลนต์ เกิดจากการใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกัน ซึ่งอาจจะใช้ร่วมกันเพียง 1 คู่ หรือมากกว่า 1 คู่ก็ได้

- อิเล็กตรอนคู่ที่อะตอมทั้งสองใช้ร่วมกันเรียกว่า “อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ”

- อะตอมที่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเรียกว่าอะตอมคู่ร่วมพันธะ

* ถ้าอะตอมคู่ร่วมพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่จะเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เรียกว่า พันธะเดี่ยว เช่น ในโมเลกุลของไฮโดรเจน

* ถ้าอะตอมคู่ร่วมพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่จะเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เรียกว่า พันธะคู่ เช่น ในโมเลกุลของออกซิเจน

* ถ้าอะตอมคู่ร่วมพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่จะเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เรียกว่า พันธะสาม เช่น ในโมเลกุลของไฮโดรเจน

จากการศึกษาสารโคเวเลนต์จะพบว่า ธาตุที่จะสร้างพันธะโคเวเลนต์ส่วนมากเป็นธาตุอโลหะกับอโลหะ ทั้งนี้เนื่องจากโลหะมีพลังงานไอออไนเซชันค่อนข้างสูง จึงเสียอิเล็กตรอนได้ยาก เมื่ออโลหะรวมกันเป็นโมเลกุลจึงไม่มีอะตอมใดเสียอิเล็กตรอน มีแต่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ อย่างไรก็ตามโลหะบางชนิดก็สามารถเกิดพันธะโคเวเลนต์กับอโลหะได้ เช่นBe เกิดเป็นสารโคเวเลนต์คือ BeCl2เป็นต้น

สารประกอบโคเวเลนต์ แบ่งเป็น 2 ประเภท

1. Homonuclear molecule (โมเลกุลของธาตุ) หมายถึงสารประกอบโคเวเลนต์ที่ในหนึ่งโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมายึดกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ เช่น H2, O2,Br2 ,N2 ,F2 ,Cl2เป็นต้น 

2. Heteronuclear molecule (โมเลกุลของสารประกอบ) หมายถึง สารประกอบโคเวเลนต์ที่ในหนึ่งโมเลกุลประกอบด้วยธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป มายึดกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ เช่น HCl , CH4, H2O , H2SO4 ,HClO4เป็นต้น

สมบัติของสารประกอบโคเวเลนต์

สารประกอบโคเวเลนต์ มีสมบัติดังนี้

1. มีสถานะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส เช่น

- สถานะของเหลว เช่น น้ำเอทานอลเฮกเซน

- สถานะของแข็ง เช่น น้ำตาลทราย (C12H22O11),แนพทาลีนหรือลูกเหม็น (C10H8)

- สถานะแก๊ส เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2),แก๊สมีเทน (CH4),แก๊สโพรเพน (C3H8)

2. มีจุดหลอมเหลวต่ำ หลอมเหลวง่ายเนื่องจากมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลที่ไม่แข็งแรงสามารถถูกทำลายได้ง่าย

3. มีทั้งละลายน้ำและไม่ละลายน้ำ เช่น เอทานอลละลายน้ำ แต่เฮกเซนไม่ละลายน้ำ

4.สารประกอบโคเวเลนต์ไม่นำไฟฟ้าเนื่องจากมีประจุไฟฟ้าเป็นกลาง และอิเล็กตรอนทั้งหมดถูกใช้เป็นอิเล็กตรอน การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์      สารประกอบโคเวเลนต์เป็นโมเลกุลของสารที่เกิดจากอะตอมของธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปมาสร้างพันธะโคเวเลนต์ต่อกันด้วยสัดส่วนต่าง ๆ กัน ทำให้เป็นการยากในการเรียกชื่อสาร จึงได้มีการตั้งกฎเกณฑ์ในการเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์ขึ้น เพื่อให้สามารถสื่อความเข้าใจถึงลักษณะโครงสร้างของสารประกอบโคเวเลนต์ได้ตรงกัน โดยนักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดหลักเกณฑ์ในการเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์ไว้ดังนี้      1.  ให้เรียกชื่อของธาตุที่อยู่ข้างหน้าก่อนแล้วตามด้วยชื่อของธาตุที่อยู่ด้านหลัง โดยเปลี่ยนเสียงพยางค์ท้ายของธาตุเป็น-ไอด์(-ide) ดังตัวอย่างดังต่อไปนี้ ไฮโดรเจน (H)          ออกเสียงเป็น ไฮไดรต์ คาร์บอน (C)           ออกเสียงเป็น คาร์ไบด์ ไนโตรเจน (N)          ออกเสียงเป็น ไนไตรด์ ฟลูออรีน (F)           ออกเสียงเป็น ฟลูออไรด์ คลอรีน (CI)            ออกเสียงเป็น คลอไรต์ ออกซิเจน (O)          ออกเสียงเป็น ออกไซต์      2.  ระบุจำนวนอะตอมของธาตุไว้หน้าชื่อธาตุ โดยวิธีการระบุจำนวนอะตอมของธาตุจะระบุโดยใช้ชื่อตัวเลขในภาษากรีก ดังนี้  1     =    มอนอ (mono)   2     =    ได (di)  3     =    ไตร (tri)  4     =    เตตระ (tetra)  5     =    เพนตะ (penta)  6     =    เฮกซะ (hexa)  7     =    เฮปตะ (hepta)  8     =    ออกตะ (octa)  9     =    โนนะ (nona)  10   =    เดคะ (deca)           แต่มีข้อยกเว้น คือ ไม่ต้องมีการระบุจำนวนอะตอมของธาตุที่อยู่ด้านหน้าในกรณีที่ธาตุที่อยู่ด้านหน้ามีอยู่เพียงอะตอมเดียว และไม่จำเป็นต้องมีการระบุจำนวนอะตอมของธาตุในกรณีที่ธาตุที่อยู่ด้านหน้าเป็นธาตุไฮโดรเจน ไม่ว่าจะมีกี่อะตอมก็ตาม ตัวอย่างการเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์                                            N2O5N                เรียกว่า          ไดโนโตรเจนเพนตะออกไซด์ N2O                   เรียกว่า          ไดโนโตรเจนมอนอกไซด์ CCI4                   เรียกว่า          คาร์บอนเตตระคลอไรด์ SO2                    เรียกว่า          ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ CO                    เรียกว่า           คาร์บอนมอนนอกไซด์ CO2                      เรียกว่า           คาร์บอนไดออกไซด์ H2S                   เรียกว่า           ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ความยาวและพลังงานพันธะของสารโคเวเลนต์ รูปร่างโมเลกุลโคเวเลนต์ สภาพขั้วของโมเลกุลโคเวเลนต์ พันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว ลักษณะสำคัญของพันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว 1. เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เกิดกับคู่อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน 2. เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่มีการกระจายอิเล็กตรอนให้แต่ละอะตอมเท่ากัน 3. พันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้วอาจจะเกิดกับพันธะโคเวเลนต์ชนิดพันธะเดี่ยว เช่น Cl - Cl พันธะโคเวเลนต์ชนิดพันธะคู่ เช่น O = O และพันธะโคเวเลนต์ชนิดพันธะสาม เช่น N N 4. พันธะโคเวเลนต์ที่ไม่มีขั้วเกิดในโมเลกุลใดเรียกว่า โมเลกุลไม่มีขั้ว (non- polar molecule) พันธะโคเวเลนต์มีขั้ว ลักษณะสำคัญของพันธะโคเวเลนต์มีขั้ว 1. พันธะโคเวเลนต์มีขั้วเกิดกับคู่อะตอมของธาตุต่างชนิดกันที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่างกัน 2. เป็นพันธะโคเวเลนต์ที่มีการกระจายอิเล็กตรอนในแต่ละอะตอมไม่เท่ากัน 3. พันธะโคเวเลนต์มีขั้วเกิดในโมเลกุลใด โมเลกุลนั้นจะมีขั้วหรืออาจจะไม่มีขั้วก็ได้ แต่ถ้าพันธะโคเวเลนต์มีขั้ว เกิดในโมเลกุลที่มีเพียง 2 อะตอม โมเลกุลนั้นต้องเป็นโมเลกุลมีขั้วเสมอ เขียนสัญลักษณ์แสดงขั้วของพันธะ ใช้เครื่องหมาย อ่านว่า เดลตา โดยกำหนดให้ว่า พันธะมีขั้วใดที่อะตอมแสดงอำนาจไฟฟ้าลบ (เป็นอะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง) ใช้เครื่องหมายแทนด้วย และพันธะโคเวเลนต์มีขั้วใดที่อะตอมแสดงอำนาจไฟฟ้าบวก (เป็นอะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำ ) ใช้เครื่องหมายแทนด้วย เช่น HF และ ClF แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์      เมื่ออะตอมของธาตุต่าง ๆ มีการสร้างพันธะร่วมกันจนกลายเป็นโมเลกุลโคเวเลนต์แล้ว โมเลกุลจะมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกันทำให้สามารถเข้ามาอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มก้อนของสารต่าง ๆ ได้ โดยแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลนี้จะเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อสมบัติต่าง ๆ ของสาร เช่น สถานะของสาร จุดเดือดและจุดหลอมเหลว การนำไฟฟ้าของสาร เป็นต้น      ในโมเลกุลโคเวเลนต์ต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นโมเลกุลที่มีขั้วหรือไม่มีขั้ว ล้วนแต่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลด้วยกันทั้งสิ้น ซึ่งแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์นั้นสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้      1.  แรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der Waals Force) เป็นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของสาร ซึ่งประกอบด้วยแรง 2 ชนิด คือ           แรงลอนดอน (London force หรือ Disperion force)เป็นแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์ที่ไม่มีขั้ว มีแรงยึดเหนี่ยวต่ำเกิดจากอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะที่อยู่ระหว่างอะตอมมีการเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ อะตอมทำให้เกิดสภาพขั้วไฟฟ้าอ่อน ๆ ขึ้นชั่วขณะ จึงทำให้โมเลกุลของสารดึงดูดเข้าหากันได้ สารที่มีแรงยึดเหนี่ยวประเภทนี้จึงเป็นสารที่มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ำ           แรงดึงดูดระหว่างขั้ว (Dipole-dipole force) เป็นแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์ที่มีขั้วเกิดจากขั้วบวกของโมเลกุลหนึ่งดึงดูดระหว่างขั้วนี้จะมีความแข็งแรงมากกว่าแรงลอนดอน ดังนั้นสารที่มีแรงยึดเหนี่ยวชนิดนี้จะมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงกว่าสารที่ยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงลอนดอน      2.  พันธะไฮโดรเจน (Hydrogen bond) เป็นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลที่มีลักษณะคล้ายกับแรงดึงดูดระหว่างขั้ว แต่จะเกิดขึ้นในโมเลกุลของสารประกอบที่เกิดจากอะตอมของธาตุไฮโดรเจน (H) ซึ่งสร้างพันธะกับอะตอมของธาตุฟลูออรีน (F) หรือออกซิเจน (O) หรือ ไนโตรเจน (N) เนื่องจากอะตอมของธาตุเหล่านี้มีความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนที่สูงกว่าอะตอมของไฮโดรเจนมาก ทำให้สามารถดึงดูดอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะให้เบี่ยงเบนไปจากแนวกึ่งกลางได้มาก จึงเกิดสภาพขั้วที่รุนแรงกว่ามาก ทำให้พันธะไฮโดรเจนมีความแข็งแรงยากต่อการสลายพันธะ ตัวอย่างของสารประกอบที่มีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลแบบพันธะไฮโดรเจน ได้แก่ น้ำ (H2O), แอมโมเนีย (NH3) เป็นต้น