Download - General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์
![Page 1: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/1.jpg)
พนธะเคม(Chemical Bonding)
สาขาวชาเคม คณะศลปศาสตรและวทยาศาสตรมหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตกาแพงแสน
General Chemistry
![Page 2: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/2.jpg)
2
เนอหาหลกในบทเรยน
พนธะเคมชนดตาง ๆ ปรมาณทเกยวของกบพนธะและโครงสราง
• พลงงานของพนธะเคมและความรอนของการเกดปฏกรยา• ความยาวพนธะมมพนธะ• สภาพขวของพนธะ
ทฤษฎทใชอธบายพนธะโควาเลนต• โครงสรางของลวอส (Lewis Structure)และทฤษฎ VSEPR• ทฤษฎโมเลกลารออรบทล (Molecular Orbtial Theory; MO)• ทฤษฎพนธะวาเลนซ (Valence Bond Theory; VB)
ทฤษฎทใชในการอธบายพนธะโลหะ แรงระหวางพนธะ
![Page 3: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/3.jpg)
3
พนธะเคม (Chemical Bonding)
พนธะเคม คอแรงดงดดทยดอะตอมเขาดวยกนเปนโมเลกล(An attractive force that holds atoms together to form molecules)
• การสรางพนธะเปนกระบวนการคายพลงงาน (ทาใหอะตอมมความเสถยรเพมขน)
• การทาลายพนธะเปนกระบวนการดดพลงงาน
พนธะเคมแบงออกเปนประเภทหลก ๆ ดงน 1. พนธะไอออนก (Ionic Bond)2. พนธะโควาเลนต (Covalent Bond)3. พนธะโลหะ (Metallic Bond)
![Page 4: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/4.jpg)
4
1. พนธะไอออนก (Ionic bond)
พนธะไอออนก คอแรงยดเหนยวระหวางไอออนบวกและไอออนลบ เปนพนธะทเกดขนระหวางธาตทมคา EN ตางกนมาก เปนผลจากแรงดงดดทางไฟฟา (coulombic attraction)• อะตอม EN ตา: ใหอเลกตรอน → ไอออนบวก (โลหะ)• อะตอม EN สง: รบอเลกตรอน → ไอออนลบ (อโลหะ)
M+ (g) + X− (g) → MX(s) + lattice energy
![Page 5: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/5.jpg)
5
2. พนธะโควาเลนต (Covalent Bond)
พนธะโควาเลนต คอแรงยดเหนยวระหวางธาตทมคา EN ใกลเคยงกน (และ EN มคามาก) อะตอมทเกดพนธะจะใชวาเลนซอเลกตรอนรวมกนในการเกดพนธะทาใหเสถยรขน• อะตอม EN สง: ไมมอะตอมใดยอมเสยอเลกตรอน
+-
-
+-
--
-
-
-
-
-
Shared electrons
![Page 6: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/6.jpg)
6
3. พนธะโลหะ (Metallic Bond)
พนธะโลหะ คอแรงทยดอะตอมโลหะไวดวยกนในผลก (ระหวางอะตอมทมคา EN ตา)• วาเลนซอเลกตรอนของโลหะเคลอนทไปในทตาง ๆ ไดอยางอสระ • อเลกตรอนอสระทาหนาทดงดดนวเคลยสของอะตอมตาง ๆเขา
ดวยกน
+- -
+- -
+-
-+- -
+- -+-
-
+--
+- -
+- -+- -
+-
-+--
+- -+-
-
+-
-+-
-+ --
+- -
-
- -
-
-
--
--
--
--
--
--
-
-
-
-
-
--
-
-
-
-- -
-
-
Sea of electrons
เวเลนซอเลกตรอนมาก พนธะแขงแรงมาก
อเลกตรอนอสระ (วาเลนซอเลกตรอน)
![Page 7: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/7.jpg)
7
พลงงานพนธะ (Bond Energy)
พลงงานพนธะ หรอ พลงงานสลายพนธะ (Bond dissociation energy, D) คอ พลงงานทตองใชในการสลายพนธะเคมแตละพนธะในโมเลกล (มคาเปนบวก) เชน
H2(g) →2H(g) D(H—H) = 436 kJ/mol พนธะเคมชนดเดยวกนในโมเลกลทตางกนอาจมคาพลงงาน
สลายพนธะตางกน เชน C-H• CH4(g) → CH3(g) + H(g) D(H-C)CH4
= 436 kJ/mol• CH3(g) → CH2(g) + H(g) D(H-C)CH3
= 368 kJ/mol• CH2(g) → CH(g) + H(g) D(H-C)CH2
= 519 kJ/mol• CH(g) → C(g) + H(g) D(H-C)CH = 335 kJ/mol
![Page 8: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/8.jpg)
8
พลงงานพนธะเฉลย (Average Bond Energy)
พลงงานพนธะเฉลย เปนคาเฉลยของพลงงานสลายพนธะสาหรบพนธะแตละชนดในโมเลกลตาง ๆ (เปนคาโดยประมาณ)
![Page 9: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/9.jpg)
9
การเกดปฏกรยาเคม คอกระบวนการทมการทาลายพนธะเดม(สารตงตน)และสรางพนธะใหม(สารผลตภณฑ)
ความรอนของปฏกรยา (∆Hrxn)คอพลงงานเอนทาลปของระบบทเปลยนแปลงไปในรปความรอนเมอเกดปฏกรยา สามารถหาไดจาก
• ∆Hrxn เปนลบ ปฏกรยาคายพลงงาน• ∆Hrxn เปนบวก ตองใชพลงงานเพอใหเกดปฏกรยา (ดดพลงงาน)
ความรอนของปฏกรยา (Heat of Reaction)
∑∑ −=∆productsreactants
DDHrxn
พลงงานพนธะรวมของผลตภณฑ
พลงงานพนธะรวมของสารตงตน
![Page 10: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/10.jpg)
10
การคานวณหาคาความรอนของปฏกรยา
ตวอยาง จงหาพลงงานทเปลยนแปลงของปฏกรยาตอไปน CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl (g) + HCl(g)
• (พลงงานพนธะสารตงตน) = 4D(C-H) + D(Cl-Cl)
• (พลงงานพนธะผลตภณฑ ) = D(C-Cl) + 3D(C-H) + D(Cl-H)
∆Hrxn = 4D(C-H) + D(Cl-Cl) – [D(C-Cl) + 3D(C-H) + D(Cl-H)]= (4×414 + 243) – (339 + 3×414 + 431) kJ/mol = –104 kJ/molปฏกรยานจะคายความรอนออกมา 104 kJ/mol
∑products
D
∑reactants
D
![Page 11: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/11.jpg)
11
ความยาวพนธะ (Bond Length)
ความยาวพนธะ คอระยะหางระหวางอะตอมคทสรางพนธะ โดยเปนตาแหนงทอะตอมทงสองดงดดกนไดดทสด มพลงงานตาสดหรอมเสถยรภาพทสด
ความยาวของพนธะโควาเลนตสมพนธกบพลงงานพนธะ • ความยาวพนธะเดยว > พนธะค > พนธะสาม• พลงงานพนธะเดยว < พนธะค < พนธะสาม
Bond Bond Length Energy
![Page 12: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/12.jpg)
12
ความยาวพนธะเฉลยของโมเลกลตางๆ
![Page 13: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/13.jpg)
13
มมพนธะ คอมมทเกดขน เมอลากเสนผานพนธะ 2 พนธะมาตดทนวเคลยสของอะตอมกลาง
โมเลกลทมสตรเคมคลายกน มมพนธะอาจไมเทากน • H2O = 104.5° • H2S = 92°
การทานายโครงสรางของโมเลกลเชน มมพนธะ จาเปนตองอาศยขอมลเกยวกบอเลกตรอนในโมเลกล
มมพนธะ
106.0°
104.0°
![Page 14: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/14.jpg)
14
สภาพขวของพนธะ (Bond Polarity)
สภาพขวของพนธะ คอการอธบายการกระจายตวของอเลกตรอนทใชในการสรางพนธะระหวางอะตอม
สภาพขวของพนธะโควาเลนตขนอยกบ คา EN ของอะตอมทงสอง ถาคา EN ของอะตอมทงสองตางกน การกระจายตวของอเลกตรอนในบรเวณระหวางอะตอมทงสองจะไมสมาเสมอ ซงจะเรยกวาพนธะโควาเลนตแบบมขว
Xδ+−Yδ- เมอ EN ของ Y > X
δ+ δ-
H F+ H F
![Page 15: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/15.jpg)
15
ทฤษฎทใชอธบายพนธะโควาเลนต
1. แบบจาลองของลวอส (Lewis Structure)
2. ทฤษฎโมเลกลารออรบทล (Molecular Orbital, MO)
3. ทฤษฎพนธะวาเลนซ (Valence Bond, VB)
![Page 16: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/16.jpg)
16
กฎออกเตท (Octet Rule)
กฎออกเตท อะตอมทมวาเลนซอเลกตรอนครบแปด* (มการจดเรยงอเลกตรอนเหมอนแกสเฉอยในหม 8A)จะมความเสถยรมาก โดยไมสาคญวาอเลกตรอนดงกลาวจะเปนของอะตอมเองหรอไดมากจากการใชอเลกตรอนรวมกบอะตอมอน(พนธะโควาเลนต)• ใชไดดกบธาตใน s และ p block • ใชไดดกบสารประกอบอนทรย• มขอยกเวนมาก โดยเฉพาะกบอะตอม Be B และ Al
Noble Gas (8A) valence e− < 8 valence e− = 8
* ตามกฎออกเตท H และ He จะมวาเลนซอเลกตรอนครบสอง
![Page 17: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/17.jpg)
17
1. แบบจาลองของลวอส (Lewis structure)
G.N. Lewis เสนอวา การสรางพนธะโควาเลนตระหวางอะตอมในโมเลกลจะเปนไปตาม กฎออกเตต (Octet rule) คอ “อะตอมใด ๆ มแนวโนมทจะสรางพนธะเพอใหตวมนมวาเลนซอเลกตรอนครบแปด” เพอทจะมการจดเรยงอเลกตรอนเหมอนแกสเฉอยในหม 8A)ซงทาใหทงโมเลกลมความเสถยรมากทสด• สนใจเฉพาะวาเลนซอเลกตรอนของแตละอะตอม
• ใชไดดกบธาตใน s และ p block
Carbon Hydrogen CH4
![Page 18: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/18.jpg)
18
โครงสรางแบบจดอเลกตรอน
การเขยนโครงสรางลวอสหรอโครงสรางแบบจดอเลกตรอน(Lewis’s dot structure) เปนวธการเขยนเพอแสดงวาเลนซอเลกตรอนและการสรางพนธะโควาเลนตระหวางอะตอมในโมเลกล
โครงสรางลวอสของอะตอม• ใชจดแทนวาเลนซอเลกตรอน
![Page 19: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/19.jpg)
19
โครงสรางลวอสของโมเลกล
โครงสรางลวอสของโมเลกล• พนธะโควาเลนตคอการใชอเลกตรอนรวมกนของสองอะตอม• หนงพนธะประกอบดวยสองอเลกตรอน (2 shared electrons)• แตละพนธะแทนดวยจด 2 จด (:) หรอ หนงเสน (−)
♦ อเลกตรอนทใชในการสรางพนธะ เรยกวา bonding electron♦ อเลกตรอนทไมเกยวของกบการสรางพนธะเรยกวา non-bonding electron
HH C H
H
HH−C−H
H
N N N≡N
![Page 20: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/20.jpg)
20
การเขยนโครงสรางลวอส
1. กาหนดอะตอมกลาง(ตองการ valence electron หลายตว) และการจดเรยงอะตอมในโมเลกล
2. นบจานวนเวเลนซอเลกตรอนของทกอะตอมในโมเลกล• ไอออนลบ: เพมจานวนอเลกตรอนเทากบจานวนประจลบของไอออน• ไอออนบวก: ลบจานวนอเลกตรอนเทากบจานวนประจบวกของไอออน
3. เชอมอะตอมดวยพนธะเดยว(ระหวางอะตอมกลางกบอะตอมปลาย) โดยใช 2 อเลกตรอนในการสรางพนธะเดยวแตละพนธะ
4. เตมวาเลนซอเลกตรอนใหกบอะตอมปลายใหครบ8 (ยกเวน H เทากบ 2)
5. เตมอเลกตรอนทเหลอใหกบอะตอมกลาง (อาจมากกวา 8)6. ถาจานวนวาเลนซอเลกตรอนทอะตอมกลางไมครบ 8 ใหนา
อเลกตรอนทไมรวมพนธะ (unshared pair electron) ของอะตอมรอบๆ มาสรางพนธะคหรอพนธะสาม
7. จานวนวาเลนซอเลกตรอนรวมตองเทากบทไดจากขอ 1.
![Page 21: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/21.jpg)
21
1. อะตอมกลางคอ N2. จานวนเวเลนซอเลกตรอน = 5 + (7x3) = 26 อเลกตรอน
(จานวนเวเลนซอเลกตรอนของ N = 5 F = 7) 3. เขยนพนธะเดยวระหวางอะตอมกลางกบอะตอมปลาย
4. เขยนอเลกตรอนของอะตอมปลายใหครบ 8
5. เตมอเลกตรอนทเหลอใหกบอะตอมกลาง (26-24 = 2 อเลกตรอน)
ตวอยาง โครงสรางลวอสของ NF3
F N F F
F N F
F
F N F
Fหรอ
F N F F
F N F
F
F N F
Fหรอ หรอ
![Page 22: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/22.jpg)
22
1. อะตอมกลางคอ C
2. จานวนเวเลนซอเลกตรอนของ HCN 1 + 4 + 5 =10 อเลกตรอน
3. เขยนพนธะเดยวระหวางอะตอมกลางกบอะตอมทมพนธะ
4. เขยนอเลกตรอนของอะตอมปลาย ใหครบ 8 (หรอ 2)
5. เตมอเลกตรอนทเหลอใหกบอะตอมกลาง (10-10 = 0)ยงไมเปนไปตามกฎออกเตท
6. นาอเลกตรอนทไมรวมพนธะของอะตอมรอบๆ (N) มาสรางพนธะคหรอพนธะสาม จนอะตอมกลางมอเลกตรอนครบแปด
ตวอยาง โครงสรางลวอสของ HCN
H C N
H C N
H C NH C N H−C≡N
![Page 23: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/23.jpg)
23
1. โมเลกลทมอเลกตรอนเปนเลขค เชน •ClO2 มอเลกตรอนรวม เทากบ 19•NO มอเลกตรอนรวม เทากบ 11•NO2 มอเลกตรอนรวม เทากบ 17
2. โมเลกลทอะตอมกลางมอเลกตรอนนอยกวา 8 •BF3 B มอเลกตรอนเทากบ 6•BeH2 Be มอเลกตรอนเทากบ 6
3. โมเลกลทอะตอมกลางมอเลกตรอนมากกวา 8 •PCl5 มอเลกตรอน เทากบ 10•XeF4 มอเลกตรอน เทากบ 12•SF4 มอเลกตรอน เทากบ 10
ขอยกเวนของกฎออกเตต
FF S F
F
![Page 24: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/24.jpg)
24
ประจฟอรมาล เปนความแตกตางระหวางจานวนเวเลนซอเลกตรอนของ
อะตอมเดยวกบของอะตอมในโครงสรางลวอส เปนการทานายการสภาพ
ขวของโมเลกลอยางคราว ๆ การคานวณประจฟอรมาลของอะตอม
• V เวเลนซอเลกตรอนของอะตอมเดยว• N เวเลนซอเลกตรอนทไมไดสรางพนธะ• B เวเลนซอเลกตรอนทงหมดทสรางพนธะรอบอะตอมนน
eee BNV 21charge formal −−=
ประจฟอรมาล (Formal charge)
![Page 25: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/25.jpg)
25
ตวอยาง จงหาประจฟอรมาลของแตละอะตอม
[IO3]–
• I = 7 – 2 – ½ (6) = +2• O = 6 – 6 – ½ (2) = -1
ประจรวม = +2 – 1 – 1 – 1 = -1
[NH3CH2COO]–
O−I−OO
O−I−OO
+2−1 −1
−1
H H O
H−N−C−CH H O
+-
วธลด ดจานวนพนธะเปรยบเทยบกบ
จานวนพนธะทควรจะมของแตละอะตอม
เชน N มวาเลนซ 5 ควรมพนธะ 3 พนธะ
ถามเกนจะเปนบวก ถามไมครบจะเปนลบ
![Page 26: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/26.jpg)
26
เรโซแนนซ (Resonance)
ในบางโมเลกลหรอไอออน สามารถเขยนแบบจาลองของลวอสไดมากกวา 1 แบบ เชน CO2 และ SO2
เรยกปรากฏการณนวา ปรากฏการณเรโซแนนซ โดยตองมการจดเรยงลาดบของอะตอมเหมอนกนเสมอ ตางกนแตเพยงการกระจายอเลกตรอนในพนธะ
O≡C−O O = C = O O − C ≡ O-1 +1-1+1
SO O
SO O
+1
-1
+1
-1
![Page 27: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/27.jpg)
27
เรโซแนนซ (Resonance)
โครงสรางลวอสของ O3
จากการทดลองพบวา ความยาวพนธะระหวาง O ทงสองเทากนแสดงวาโมเลกล O3 ไมเกดพนธะทง 2 แบบ แตเกดโครงสรางทเรยกวา โครงสรางเรโซแนนซ (Resonance structure)
OO O
+1
-1
OO O
+1
-1
OO O
1.278 Å1.278 Å
![Page 28: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/28.jpg)
28
หลกในการพจารณาวาโครงสรางใดเปนโครงสรางทเปนไปได มากทสด มหลกการดงน
1. เปนไปตามกฎออกเตตมากทสด2. โครงสรางทมประจฟอรมาลตาทสด3. อะตอมทมคา EN สงควรมประจฟอรมาลเปนลบ4. อะตอมชนดเดยวกนไมควรมประจฟอรมาลตรงขามกน
โครงสราง Lewis ทเปนไปได
N N N N N N N N N-2 +1 0 -1 +1 -1 0 +1 -2
N3−
+1 0 -1 0 0 0 -1 0 +1 CO2 O≡C−O O = C = O O − C ≡ O
![Page 29: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/29.jpg)
29
ทฤษฎการผลกกลมอเลกตรอนในวงเวเลนซ
Valence Shell Electron Pair Repulsion(VSEPR) คอทฤษฎทใชทานายรปรางของโมเลกลหรอไอออนทยดกนดวยพนธะโควาเลนซ โดยโครงสรางของโมเลกลจะขนอยกบจานวนกลมอเลกตรอนทใชสรางพนธะและอเลกตรอนโดดเดยว
• พจารณาเฉพาะวาเลนซอเลกตรอนเทานน• แบงอเลกตรอนออกเปนกลมตาง ๆ (คอเลกตรอน; electron pair)
♦ อเลกตรอนสรางพนธะ (2, 4, 6 อเลกตรอน ตามชนดของพนธะ คอ พนธะเดยว, ค, สาม )
♦ อเลกตรอนคโดดเดยว (2 อเลกตรอน)♦ อเลกตรอนโดดเดยว (1 อเลกตรอน)
• กลมอเลกตรอนจะจดตวรอบอะตอมกลาง ใหหางกนมากทสด เพอใหผลกกนนอยทสด และเกดความเสถยรมากทสด
ไมจาเปนตองม 2 อเลกตรอน
![Page 30: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/30.jpg)
30
การผลกกนของกลมอเลกตรอน
พนธะแตละพนธะ (พนธะเดยว พนธะค หรอ พนธะสาม) นบเปนอเลกตรอนสรางพนธะกลมเดยว ดงนนแตละกลมอาจมจานวนอเลกตรอนแตกตางกนการผลกกนกนของกลมอเลกตรอนขนกบขนาดของกลม
อเลกตรอน (ถากลมอเลกตรอนมขนาดใหญ จะตองการทอยมากจงสามารถผลกกลมอเลกตรอนอนออกไปไดด)ขนาดของกลมอเลกตรอน
คโดดเดยว>พนธะสาม>พนธะค>พนธะเดยว>อเลกตรอนเดยวขนาดของกลมอเลกตรอนสรางพนธะจะลดลงถา EN ของอะตอม
ปลายเพมขน (การผลกจะลดลง)
![Page 31: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/31.jpg)
31
การจดตาแหนงของกลมอเลกตรอน(m+n)
กลมอเลกตรอนอาจเปนอเลกตรอนสรางพนธะหรอไมสรางพนธะกได
180°
120°
109.5°
90,120°
90°
![Page 32: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/32.jpg)
32
การทานายรปรางโมเลกลโดย VSEPR
1. เขยนสตรโครงสรางลวอส2. เขยนสตร AXmEn
• A แทนอะตอมกลาง• X แทนพนธะรอบอะตอมกลาง
โดย m คอ จานวนกลมอเลกตรอนทสรางพนธะ• E แทนกลมอเลกตรอนรอบอะตอมกลางทไมไดสรางพนธะ
โดย n คอ จานวนกลมอเลกตรอนทไมไดสรางพนธะ3. ทานายการจดเรยงตาแหนงของกลมอเลกตรอน (m+n)4. พจารณาตาแหนงของคอเลกตรอนโดดเดยว (ตองการพนทมาก
ทสด) หรอ อเลกตรอนโดดเดยว (ตองการพนทนอยทสด)5. ทานายรปรางโมเลกลโดยดจากการจดตาแหนงของพนธะ
![Page 33: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/33.jpg)
33
รปรางของโมเลกล
2 กลมอเลกตรอน (n+m=2)• AX2
3 กลมอเลกตรอน (n+m=3)
• AX3
• AX2E
เสนตรง
สามเหลยมแบนราบ
มมงอ (<120°)
![Page 34: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/34.jpg)
34
4 กลมอเลกตรอน (n+m=4)
• AX4
• AX3E
• AX2E2 มมงอ (<109.5°)
ทรงสหนา
พระมดฐานสามเหลยม
รปรางของโมเลกล
![Page 35: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/35.jpg)
35
รปรางของโมเลกล
5 กลมอเลกตรอน (n+m=5)
• AX5
• AX4E
• AX3E2
• AX2E3
พระมดคฐานสามเหลยม
กระดานหก
ตวท
เสนตรง
![Page 36: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/36.jpg)
36
รปรางของโมเลกล
6 กลมอเลกตรอน (n+m=6)
• AX6
• AX5E
• AX4E2
ทรงแปดหนา
พระมดฐานสเหลยม
สเหลยมแบนราบ
![Page 37: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/37.jpg)
37
CH4
NH3
H
H C H
H
AX4E0
H
H N H AX3E1
E
สตรลวอส สตร AXmEn ตาแหนงกลม รปรางโมเลกล อเลกตรอน
ตวอยางการทานายรปรางโมเลกล
![Page 38: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/38.jpg)
42
สภาพขวของโมเลกลคอสภาพขวสทธ(net dipole)ของพนธะทกพนธะในโมเลกล
สภาพขวของโมเลกลหาไดโดยการรวมสภาพขวของพนธะทกพนธะแบบเวคเตอร
สภาพขวของโมเลกล (Polarity of Molecule)
![Page 39: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/39.jpg)
43
ตวอยางสภาพขวของโมเลกล
BCl3
NH3
CHCl3
SF5
HCN
![Page 40: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/40.jpg)
44
2. ทฤษฎโมเลกลารออรบทอล (MO Theory)
ทฤษฎโมเลกลารออรบทล (Molecular Orbital Theory) อธบายการเกดพนธะโควาเลนตโดยใชออรบทลของโมเลกล
ออรบทลของโมเลกล (MO) คอทอยของอเลกตรอนในโมเลกลเกดจากการรวมออรบทลของอะตอม (AO) ตามวธผลรวมเชงเสนตรง (Linear Combination of Atomic Orbital, LCAO)
จานวน MO ทเกดขนเทากบจานวน AO ทงหมด
อะตอมAO
อะตอมAO
โมเลกลMO+
![Page 41: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/41.jpg)
45
การสรางโมเลกลารออรบทล
ออรบทลของโมเลกลเกดจากการซอนเหลอม (overlap) ของ AO แบบเสรม (Bonding): เปนการรวม AO ดานทมเครองหมาย(ส)เหมอนกน
ขนาดออรบทลในแนวเชอมอะตอมเพมขน เสถยรมากขน
แบบทาลาย (Antibonding): เปนการรวม AO ดานทมเครองหมาย(ส)ตางกน ขนาดออรบทลในแนวเชอมอะตอมลดลง เสถยรนอยลง (พลงงานเพม)
1sA 1sB
bonding
antibonding
Ener
gy
แผนผงระดบพลงงานของโมเลกลารออรบทล(Molecular Orbital Diagram) คอแผนผงทแสดงระดบพลงงานของ MO เทยบกบ AO
1sA + 1sB Bonding
1sA − 1sB Antibonding
![Page 42: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/42.jpg)
48
ชนดของโมเลกลารออรบทล
ชนดของ MO ขนกบรปแบบการรวมตวของ AO sigma bond (σ,σ*): การซอนเหลอมกนแบบ 1-lobe ของ Aos
(head-on overlap)
pi-bond (π,π*): การซอนเหลอมกนแบบ 2-lobe ของ AOs (side-on overlap)
delta-bond (δ,δ*): การซอนเหลอมกนแบบ 4-lobe ของ AOs
σ antibonding
π bonding π antibonding π bonding
δ bonding
σ bonding
![Page 43: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/43.jpg)
52
พลงงานและการซอนเหลอมของ AO’s
Pi bonding Sigma bonding
px+px
s+s py+py
ชนดของออรบทล
ขนกบทศทางการซอน
เหลอมกนของ AOx
y
z
![Page 44: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/44.jpg)
53
Molecular Orbital Diagram
E-configuration: (σ2s)2(σ2s*)
2 (σ2px)2 (π2p)
4(π 2p*)4(σ2px*)
2
E n
e r
g y
![Page 45: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/45.jpg)
54
การบรรจอเลกตรอนใน MOs
1. สนใจเฉพาะเวเลนซอเลกตรอน
2. แตละ MO มอเลกตรอนไดไมเกน 2 ตวและตองมสปนตางกน
3. จดอเลกตรอนใสใน MO ทมพลงงานตาทสดกอน
4. ถา MO มพลงงานเทากนใหจดตามกฎของฮนด
5. จานวนอเลกตรอนใน MO เทากบผลรวมจานวนอเลกตรอนทมาจากอะตอมทสรางพนธะ
6. การเขยนโครงแบบอเลกตรอนทาเชนเดยวกบของอะตอมแตเปลยนชนดของออรบทลเปนแบบ σ, π, δ, σ*, π*, δ*
![Page 46: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/46.jpg)
55
การบรรจอเลกตรอนใน MOs
H2 molecule He2 molecule
Antibonding
Bonding
H1s H1s
Antibonding
Bonding
He1s He1s
H2 = (σ1s)2 He2 = (σ1s)
2(σ1s*)2
Bond energy = 431 kJ/mol (จาก 2 อเลกตรอน)
![Page 47: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/47.jpg)
56
อนดบพนธะ(Bond order)
อนดบพนธะคอการทานายความแขงแรงของพนธะโควาเลนต หรอความเสถยรของโมเลกลโดยดจากจานวนอเลกตรอนในBMO และ AMO• อนดบพนธะ = ½(อเลกตรอนใน BMO – อเลกตรอนใน AMO)• โมเลกลทมอนดบพนธะสงจะมความเสถยรมาก
ตวอยาง
H2 H2+ H2
–
อนดบพนธะ : 1 0.5 0.5
![Page 48: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/48.jpg)
57
MO Diagram of Li2 & Be2
Li2 (2 x 3 electrons)• Li = 1s2 2s1
• Bond order = 1
Be2 (2 x 4 electrons)• Be = 1s2 2s2
• Bond order = 0 (no bond)
MO of Li2 MO of Be2
E n
e r
g y
(σ1s)2(σ1s*)
2 (σ2s)2 (σ1s)
2(σ1s*)2 (σ2s)
2 (σ2s*)2
![Page 49: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/49.jpg)
58
MO Diagram of N2 & O2
O2 (คดเฉพาะ valence electrons)
• O = 1s2 2s2 2p4
• อนดบพนธะ = 2• มลาดบของ MO แบบปกต
E n
e r
g y
MO of N2 MO of O2 (σ2s)2(σ2s*)
2(σ2px)2(π2p)
4(π2p*)2
N2 (คดเฉพาะ valence electrons)• N = 1s2 2s2 2p3
• อนดบพนธะ = 1• มการสลบทของออรบทลσpและ πp • เปนขอยกเวน ม MO คลาย B2 และ C2
(σ2s)2(σ2s*)
2 (π2p)4(σ2px)
2
![Page 50: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/50.jpg)
59
สมบตทางแมเหลกของโมเลกล
สารไดอะแมกเนตก(Diamagnetic)สารทมจานวนอเลกตรอนสปนขนและสปนลงเทากนสนามแมเหลก ทกระทาตอโมเลกลเปนศนย
สารพาราแมกเนตก(Paramagnetic) สารทมอเลกตรอนเดยว ทาใหมแรงดงดดกบสนามแมเหลกทกระทา
ออกซเจนเหลวผานขวแมเหลก
![Page 51: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/51.jpg)
60
ทฤษฎพนธะวาเลนซ (VB) คอทฤษฎทใชอธบายการเกดพนธะโควาเลนตในอะตอมโดยพจารณาวาการซอนเหลอมระหวาง AO ของอะตอมแตละคกอใหเกดพนธะโควาเลนต และบรเวณทมพนธะเคมคอบรเวณทมอเลกตรอนหนาแนน• AO ทมอเลกตรอนเดยวเทานนทสามารถสรางพนธะโควาเลนต• เขาใจงายกวาทฤษฎ MO และสามารถอธบาย organic molecule
ไดดขนกวาทฤษฎโครงสรางของลวอส การซอนเหลอมของ AO เปนแบบสรางพนธะ (Bonding)
เทานน (พนธะแบบ σ,π,δ) ไมใชออรบทลทมอเลกตรอนเตมแลว (มครบ 2 อเลกตรอน)ใน
การสรางพนธะ
3. ทฤษฎพนธะวาเลนซ (Valence Bond Theory)
![Page 52: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/52.jpg)
61
การเกดพนธะในทฤษฎ VB
การเกดพนธะเนองจากออรบทลทมอเลกตรอนเดยว พจารณาการจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม
• H = − − − − − มอเลกตรอนเดยว 1 AO จะเกด 1 พนธะ
• N = − − − − − มอเลกตรอนเดยว 3 AO จะเกด 3 พนธะ
• F = − − − − − มอเลกตรอนเดยว 1 AO จะเกด 1 พนธะ
• C = − − − − − มอเลกตรอนเดยว 2 AO จะเกดแค 2 พนธะ?
พนธะโควาเลนตจากการซอนเหลอมของ AO ทมอเลกตรอนเดยว• H2 • N2
• HF
1s 2s 2px 2py 2pz
H− H
H− F
N≡ N
![Page 53: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/53.jpg)
64
ไฮบรไดเซชน (Hybridization)
กระบวนการสรางไฮบรดออรบทล คอ การผสมอะตอมกออรบทลในอะตอมเพอสรางออรบทลชดใหมทมรปรางและระดบพลงงานเทากน เพอใหสามารถอธบายการสรางพนธะไดดขน• ไฮบรไดเซชนจะเกดไดกตอเมอระดบ พลงงานของ AO มคา
ใกลเคยงกน• ออรบทลใหม เรยกวา ไฮบรดออรบทล (Hybrid orbital)
♦ มรปรางและระดบพลงงานเทากนแตมทศทางแตกตางกน• จานวนไฮบรดออรบทล= อะตอมกออรบทลเดม
sp
sp3Hybridization
ออรบทลของอะตอม ไฮบรดออรบทลของอะตอม
![Page 54: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/54.jpg)
65
ชนดของไฮบรดออรบทล
ชนดไฮบรดออรบทลขนกบชนดและจานวนของ AO ทมาผสมกน• sp ม 2 ออรบทล (Linear)
• sp2 ม 3 ออรบทล (Trigonal planar)
• sp3 ม 4 ออรบทล (Tetrahedral)
• sp3d ม 5 ออรบทล (Trigonal bipyramidal)
• sp3d2 ม 6 ออรบทล (Octahedral)
จานวนพนธะทอะตอมมไดเทากบจานวน AO ทงหมดทมอเลกตรอนเดยว (ทงออรบทลปกตและไฮบรดออรบทล)
ไฮบรดออรบทล (sp, sp2, …) สามารถเกดพนธะซกมาเทานนในขณะทออรบทลปกต (s,p,d …) สามารถเกดพนธะซกมา ไพ เดลตา ...
รปรางของไฮบรดออรบทลจะตางจาก p ออรบทล
![Page 55: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/55.jpg)
66
sp ไฮบรดออรบทล
sp-Hybridization คอการผสมระหวางs-orbital และ p-orbital
ได sp-hybrid orbital 2 ออรบทลจดเรยงกนเปนเสนตรง
p-orbital ทเหลออาจเกดพนธะ π 1 หรอ 2 พนธะ
s
px py pz
spHybridization
py pz
เกด 2 σ-bond เกด 2 π-bond
![Page 56: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/56.jpg)
67
sp2 ไฮบรดออรบทล
sp2-Hybridization คอการผสมระหวาง s-orbital และ 2 p-orbitals
ได sp2-hybrid orbital รวม 3 ออรบทลจดเรยงกนเปนแบบสามเหลยมระนาบ
p-orbital ทเหลออาจเกดพนธะ π
s
px py pz
sp2Hybridization
pz
เกด 3 σ-bond เกด 1 π-bondp-orbital
![Page 57: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/57.jpg)
68
sp3 ไฮบรดออรบทล
sp3-Hybridization เกดจาก s-orbital และ 3 p-orbitals
ได sp3-hybrid orbital รวม 4 ออรบทลจดเรยงกนเปนแบบทรงสหนา
ไมม p orbital เหลอใหสรางพนธะ π
s
px py pz
sp3Hybridization
เกด 4 σ-bond (หรอตามจานวนออรบทลทมอเลกตรอนเดยว)
![Page 58: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/58.jpg)
69
sp3d และ sp3d2 ไฮบรดออรบทล
ธาตในคาบท 3 ขนไป อาจใช d ออรบทลในการไฮบรดเพราะระดบพลงงานไมแตกตางจาก p มากนก sp3d Hybridization
• 5 sp3d hybrid orbitals• จดเรยงเปนพระมดคฐานสามเหลยม
sp3d2 Hybridization• 6 sp3d2 hybrid orbitals• จดเรยงเปนทรงแปดหนา
![Page 59: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/59.jpg)
70
H
HH
ตวอยางการสรางพนธะโดยพนธะไฮบรด
Be (1s22s2)
C (1s22s22p2)
2s
2px 2py 2pz
spHybridization 2py 2pz Be
BeH2
H
CH3Cl
C
H
2s
2px 2py 2pz
sp3Hybridization
Cl
Linear
Tetrahedral
![Page 60: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/60.jpg)
71
H
N (1s22s22p3)
O (1s22s22p2)NH3
H2s
2px 2py 2pz
sp3Hybridization
N
H2O
2s
2px 2py 2pz
sp3Hybridization O
H
H
H
Trigonal Pyramidal
Bent
ตวอยางการสรางพนธะโดยพนธะไฮบรด
![Page 61: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/61.jpg)
72
พนธะค (Double Bond)
พนธะค ประกอบดวย• พนธะ sigma (σ) จาก hybrid orbital• พนธะ pi (π) จาก p-orbital
![Page 62: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/62.jpg)
73
พนธะคใน H2C=CH2
พนธะคใน H2C=CH2 ประกอบดวย• พนธะ sigma จาก sp-orbital ของคารบอน• พนธะ pi จาก p-orbital ของคารบอน
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
![Page 63: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/63.jpg)
74
พนธะสาม (Triple Bond)
พนธะค ประกอบดวย• พนธะ sigma (σ) จาก hybrid orbital หรอ p-orbital• พนธะ pi (π) 2 พนธะ จาก 2 p-orbital
♦ N≡N (3 พนธะเกดจาก px py pz)♦ HC≡CH (3 พนธะเกดจาก sp px py)
+ +
+ +
- -
- -
+
-+
-
![Page 64: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/64.jpg)
76
พนธะโลหะและแบบจาลองทะเลอเลกตรอน
โลหะมจดหลอมเหลวสง นาไฟฟาและความรอนไดด รดใหเปนแผนบางได มความมนวาวเมอขดถและสะทอนแสงไดด
• สมบตเหลานเปนผลจากพนธะโลหะ • ทฤษฎทสามารถใชอธบายพนธะโลหะไดแก แบบจาลองทะเล
อเลกตรอน และ ทฤษฎแถบพลงงาน
1. แบบจาลองทะเลอเลกตรอน (Electron sea model)นวเคลยสซงมประจบวกอยทจดแลททซ สวนวาเลนซอเลกตรอนเคลอนทไดอยางอสระ
• พนธะโลหะเกดจากแรงดงดดระหวางอเลกตรอนอสระและประจบวก
![Page 65: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/65.jpg)
77
ทฤษฎแถบพลงงาน (Energy band theory)
การรวม AO จะไดออรบทลโมเลกลแบบมพนธะ (bonding) และออรบทลโมเลกลแบบตานพนธะ (anti-bonding)
เมอมอะตอมมากขนและจานวนออรบทลโมเลกลมากขน ระดบพลงงานจะใกลชดกนมากจนเหมอนเปนแถบตอเนองเรยกวาแถบพลงงาน (energy band)
อเลกตรอนอาจมพลงงานคาตางๆไดภายในแถบ หรอเคลอนทไปในบรเวณทออรบทลในแถบเดยวกนซอนเหลอมกนเทานน
โลหะนาไฟฟาไดเนองจากอเลกตรอนสามารถเคลอนทไดอยางอสระในเนอโลหะเมอถกกระตนโดยผานแถบแถบนาไฟฟาหรอแถบวาเลนซทมทวางอย
ออรบทล
ทวาง
ออรบทลทถก
บรรจเตมแลว
x
![Page 66: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/66.jpg)
78
แรงระหวางโมเลกลคอแรงยดเหนยวทางไฟฟาระหวางโมเลกลหรอสารประกอบ• Cohesive Force แรงยดเหนยวระหวางโมเลกลชนดเดยวกน• Adhesive Force แรงยดเหนยวระหวางโมเลกลทตางกน
ชนดของแรงระหวางโมเลกล
Type of Intermolecular Forces relative strength
Ionic bonds Ions 1000
Hydrogen bonds Strong dipoles 100
Dipole-Dipole Permanent dipoles 10
London Induced dipoles 1
แรงระหวางโมเลกล (Intermolecular Force)
![Page 67: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/67.jpg)
79
แรงแวนเดอรวาลส (van de Waals Attraction)
แรงแวนเดอรวาลสคอแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลแบบออน อาจแบงออกไดเปน• แรงทเกดจากการกระทาระหวาง
โมเลกลแบบมขวซงมไดโพลแบบถาวร (permanent dipole) เรยกวา dipole-dipole interaction
• แรงทเกดระหวางโมเลกลทมขวและโมเลกลอนทไมมขวแตถกเหนยวนาใหมข ว เรยกวา dipole-induced dipole interaction
• แรงระหวางโมเลกลทไมมขวดวยกน เปนแรงระหวางขวแบบเหนยว-นา (induced dipole) หรอขวแบบชวคราว (temporary fluctuation dipole) มชอเรยกเฉพาะวาแรงลอนดอน (London Force)
![Page 68: General Chemistry พันธะเคมี · ทฤษฎีโมเลกูล่าร์ออร์บิทัล(Molecular Orbtial Theory; ... พันธะวาเลนซ์](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051407/5afba2157f8b9aac24917c12/html5/thumbnails/68.jpg)
80
เปนแรงระหวางโมเลกลแบบมขวแตเกดระหวางโมเลกลซงประกอบดวย H และ อะตอมอนทมคา EN สงมาก ๆ และมขนาดเลก เชน F O หรอ N ทาใหโมเลกลมสภาพขวสงกวาโมเลกลปกต แรงยดเหนยวนมคามากกวาแรงทเกดจาก dipole-dipole interaction สงผลใหสารทมพนธะไฮโดรเจนมจดเดอดและจดหลอมเหลวสงกวาปกต
Boiling Point (°C) • H2O 100.0 • HF 19.5 • NH3 -33.3 • H2S -60.7 • HCl -85.1 • CH4 -161.6
Hydrogen bondδ+
δ+δ+
δ+
δ+δ –
δ –
δ –
δ –
δ –
พนธะไฮโดรเจน (Hydrogen bond)