พันธะเคมี 9 ชนิด (และลักษณะเฉพาะ)

หากเรามองขึ้นไปรอบๆ เราจะเห็นสิ่งต่างๆ มากมาย ล้วนประกอบขึ้นจากสสาร อากาศที่เราหายใจเข้าไป ทุกเซลล์ในร่างกาย อาหารเช้าที่เรากิน ฯลฯ

เมื่อเราเติมน้ำตาลลงในกาแฟ นมหรือน้ำตาลจะหายไปหรือไม่? ไม่แน่นอน เรารู้ว่ามันละลาย แต่เกิดอะไรขึ้นในนั้นกันแน่? ทำไม? ชีวิตประจำวันของสิ่งเหล่านี้บางครั้งทำให้เราลืมปรากฏการณ์ที่น่าสนใจจริงๆ

วันนี้เราจะมาดูกันว่าอะตอมและโมเลกุลสร้างพันธะผ่านพันธะเคมีได้อย่างไร. การรู้พันธะเคมีแต่ละชนิดและคุณลักษณะของพันธะเคมีจะช่วยให้เราเข้าใจโลกที่เราอาศัยอยู่ได้ดีขึ้นจากมุมมองทางเคมีมากขึ้น

• ผู้ใช้รายอื่นได้อ่าน: "60 คำถามเรื่องไม่สำคัญ (และคำตอบ)"

พันธะเคมีคืออะไร?

เพื่อให้เข้าใจว่าสสารมีโครงสร้างอย่างไร จำเป็นต้องเข้าใจว่ามีหน่วยพื้นฐานที่เรียกว่าอะตอม. จากที่นั่น สสารถูกจัดระเบียบโดยการรวมอะตอมเหล่านี้ด้วยการรวมตัวของสสารที่เกิดขึ้นจากพันธะเคมี

อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่โคจรรอบมัน โดยมีประจุตรงข้ามกัน อิเล็กตรอนจึงถูกขับไล่ออกจากกัน แต่พวกมันมีแรงดึงดูดต่อนิวเคลียสของอะตอมและแม้แต่อะตอมอื่น

• คุณอาจต้องการอ่าน: "70 วลีที่ฉลาดที่สุดในประวัติศาสตร์"

การเชื่อมโยงภายในโมเลกุล

ในการสร้างพันธะภายในโมเลกุล แนวคิดพื้นฐานที่เราต้องจำไว้คืออะตอมใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน. เมื่ออะตอมทำเช่นนั้น จะเกิดการรวมตัวที่ช่วยให้พวกมันสร้างความเสถียรใหม่ โดยคำนึงถึงประจุไฟฟ้าเสมอ

ต่อไปเราจะแสดงให้คุณเห็นว่าพันธะภายในโมเลกุลประเภทต่าง ๆ มีอะไรบ้างที่มีการจัดระเบียบสสารที่มีอยู่

1. พันธะไอออนิก

ในพันธะไอออนิก ส่วนประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำจะรวมตัวกับส่วนประกอบที่มีค่าไฟฟ้าสูง. ตัวอย่างทั่วไปของพันธะประเภทนี้คือเกลือในครัวทั่วไปหรือโซเดียมคลอไรด์ซึ่งก็คือ เขียน NaCl อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของคลอไรด์ (Cl) ทำให้จับอิเล็กตรอนได้ง่ายจาก โซเดียม (นา).

แรงดึงดูดประเภทนี้จะสร้างสารประกอบที่เสถียรผ่านพันธะไฟฟ้าเคมีนี้ คุณสมบัติของสารประกอบประเภทนี้โดยทั่วไปจะมีจุดหลอมเหลวสูง การนำไฟฟ้าที่ดี ตกผลึกเมื่ออุณหภูมิลดลง และความสามารถในการละลายในน้ำสูง

2. พันธะโควาเลนต์บริสุทธิ์

พันธะโควาเลนต์บริสุทธิ์เป็นพันธะของอะตอมสองอะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน. ตัวอย่างเช่น เมื่ออะตอมของออกซิเจนสองอะตอมสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ (O2) ได้ ซึ่งจะใช้อิเล็กตรอนร่วมกันสองคู่

โมเลกุลใหม่นี้แสดงเป็นภาพกราฟิกด้วยเส้นประที่เชื่อมอะตอมทั้งสองเข้าด้วยกันและระบุอิเล็กตรอนสี่ตัวที่เหมือนกัน: O-O สำหรับโมเลกุลอื่นๆ อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันสามารถเป็นอีกปริมาณหนึ่งได้ ตัวอย่างเช่น สองอะตอมของคลอรีน (Cl2; Cl-Cl) ใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 ตัว

• คุณอาจจะสนใจ: "15 ตำนานสั้นที่ดีที่สุด (และคำอธิบาย)"

3. พันธะโควาเลนต์ขั้ว

ในพันธะโควาเลนต์มีขั้ว ยูเนี่ยนจะไม่สมมาตรอีกต่อไป. ความไม่สมมาตรแสดงโดยการรวมตัวของอะตอมสองชนิดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของกรดไฮโดรคลอริก

แสดงเป็น HCl โมเลกุลของกรดไฮโดรคลอริกประกอบด้วยไฮโดรเจน (H) โดยมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ 2.2 และคลอรีน (Cl) โดยมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากับ 3 ดังนั้นความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้จึงเป็น 0.8

ด้วยวิธีนี้ อะตอมทั้งสองจะใช้อิเล็กตรอนร่วมกันและบรรลุความเสถียรผ่านพันธะโควาเลนต์ แต่ช่องว่างทางอิเล็กทรอนิกส์จะไม่ถูกแบ่งเท่าๆ กันระหว่างอะตอมทั้งสอง

4. ลิงค์ข้อมูล

ในกรณีของพันธะเดทีฟ อะตอมทั้งสองจะไม่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน. ความไม่สมดุลนั้นทำให้ความสมดุลของอิเล็กตรอนเป็นจำนวนเต็มหนึ่งที่กำหนดโดยอะตอมตัวใดตัวหนึ่ง อิเล็กตรอนสองตัวที่รับผิดชอบพันธะนั้นรับผิดชอบอะตอมตัวใดตัวหนึ่งในขณะที่อีกตัวหนึ่งจะจัดเรียงโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ใหม่เพื่อรองรับพวกมัน

เป็นพันธะโควาเลนต์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า dative เนื่องจากอิเล็กตรอนสองตัวที่เกี่ยวข้องกับพันธะนั้นมาจากอะตอมเพียงอะตอมเดียวเท่านั้น ตัวอย่างเช่น กำมะถันสามารถรวมออกซิเจนผ่านพันธะพันธะ พันธะคู่สามารถแสดงด้วยลูกศร จากผู้บริจาคถึงผู้รับ: S-O

• คุณอาจสนใจอ่าน: "10 ตำนานเม็กซิกันสั้นที่ยอดเยี่ยม (คุณควรรู้)"

5. พันธะโลหะ

พันธะโลหะหมายถึงพันธะที่สามารถสร้างได้ในอะตอมของโลหะ เช่น เหล็ก ทองแดง หรือสังกะสี. ในกรณีเหล่านี้ โครงสร้างที่ก่อตัวขึ้นจะถูกจัดเป็นเครือข่ายของอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนที่แช่อยู่ใน "ทะเล" ของอิเล็กตรอนในทางบวก

นี่คือลักษณะพื้นฐานของโลหะและเหตุผลที่ว่าทำไมพวกมันถึงเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเช่นนี้ แรงดึงดูดที่เกิดขึ้นในพันธะโลหะระหว่างไอออนและอิเล็กตรอนนั้นเป็นอะตอมที่มีลักษณะเหมือนกันเสมอ

การเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุล

พันธะระหว่างโมเลกุลเป็นพื้นฐานสำหรับการดำรงอยู่ของสถานะของเหลวและของแข็ง หากไม่มีแรงยึดโมเลกุลไว้ด้วยกัน ก็จะมีเพียงสถานะก๊าซเท่านั้น ดังนั้นพันธะระหว่างโมเลกุลจึงมีหน้าที่ในการเปลี่ยนแปลงสถานะ

6. กองกำลัง Van Der Waals

แรง Van Der Waals ถูกสร้างขึ้นระหว่างโมเลกุลที่ไม่มีขั้วและแสดงประจุไฟฟ้าที่เป็นกลางเช่น N2 หรือ H2 สิ่งเหล่านี้คือการก่อตัวของไดโพลชั่วขณะภายในโมเลกุลอันเนื่องมาจากความผันผวนของเมฆอิเล็กตรอนรอบโมเลกุล

สิ่งนี้จะสร้างความแตกต่างของประจุชั่วคราว (ซึ่งคงที่ในโมเลกุลของขั้ว เช่นในกรณีของ HCl) แรงเหล่านี้มีหน้าที่ในการเปลี่ยนสถานะของโมเลกุลประเภทนี้

• คุณอาจจะสนใจ: "ประเภทของอัญมณี: คุณสมบัติและวิธีการใช้"

7. ปฏิกิริยาไดโพลกับไดโพล

พันธะประเภทนี้จะปรากฏขึ้นเมื่อมีอะตอมสองอะตอมที่มีพันธะอย่างแน่นหนาเช่นในกรณีของ HCl โดยพันธะโควาเลนต์มีขั้ว เนื่องจากมีสองส่วนของโมเลกุลที่มีความแตกต่างกันในอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ แต่ละไดโพล (สองขั้วของโมเลกุล) จะมีปฏิสัมพันธ์กับไดโพลของโมเลกุลอื่น

สิ่งนี้สร้างเครือข่ายตามปฏิกิริยาไดโพล ทำให้สารได้รับคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีอื่นๆ สารเหล่านี้มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงกว่าโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว

8. พันธะไฮโดรเจน

พันธะไฮโดรเจนเป็นปฏิกิริยาไดโพลกับไดโพลชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ. มันเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของไฮโดรเจนถูกพันธะกับอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาทีฟอย่างแรง เช่นในกรณีของออกซิเจน ฟลูออรีน หรืออะตอมไนโตรเจน

ในกรณีเหล่านี้ ประจุบวกบางส่วนจะถูกสร้างขึ้นบนไฮโดรเจนและประจุลบบนอะตอมของอิเล็กโตรเนกาทีฟ เนื่องจากโมเลกุล เช่น กรดไฮโดรฟลูออริก (HF) ถูกโพลาไรซ์อย่างแรง แทนที่จะมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล HF การดึงดูดจึงมีศูนย์กลางอยู่ที่อะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นโมเลกุล ดังนั้นอะตอม H ที่เป็นของโมเลกุล HF หนึ่งจะสร้างพันธะกับอะตอม F ที่เป็นของอีกโมเลกุลหนึ่ง

พันธะประเภทนี้มีความแข็งแรงมากทำให้เกิดจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสาร สูงกว่า (เช่น HF มีอุณหภูมิเดือดและหลอมเหลวสูงกว่า higher HCl) น้ำ (H2O) เป็นอีกสารหนึ่งที่ทำให้มีจุดเดือดสูง (100 ° C)

• คุณอาจต้องการอ่าน: "10 วิธี ให้มีเสน่ห์ (ตามหลักวิทยาศาสตร์)"

9. ลิงก์ไดโพลทันทีกับไดโพลเหนี่ยวนำ

ทันทีทันใดไดโพลกับพันธะไดโพลเหนี่ยวนำเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในเมฆอิเล็กตรอนรอบอะตอม. เนื่องจากสถานการณ์ที่ไม่ปกติ อะตอมจึงไม่สมดุล โดยที่อิเล็กตรอนจะมุ่งไปด้านใดด้านหนึ่ง นี่ถือว่าประจุลบด้านหนึ่งและประจุบวกอีกด้านหนึ่ง

ประจุที่ไม่สมดุลเล็กน้อยนี้สามารถส่งผลกระทบต่ออิเล็กตรอนของอะตอมใกล้เคียง ปฏิกิริยาเหล่านี้อ่อนแอและเฉียง และโดยทั่วไปจะใช้เวลาสักครู่ก่อนที่อะตอมจะมีการเคลื่อนไหวใหม่ และประจุของพวกมันทั้งหมดจะถูกปรับสมดุล

การอ้างอิงบรรณานุกรม

• ช้างอาร์ (2007). เคมี (ฉบับที่เก้า). เม็กซิโก: Mc Graw Hill

• เดอ ซานโตส V.E. และ Rodríguez de Vega, G. (2002). วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ 3 เม็กซิโก: Mc Graw-Hill.

• เดล บอสเก้ F.R. (2005). เคมีอนินทรีย์. ฉบับที่สาม. เม็กซิโก: Mc Graw-Hill.

• เลดเลอร์, เค. เจ (1993). โลกแห่งเคมีฟิสิกส์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด