ใบความรู้ที่ 1 3 เรื่อง แนวคิดเกี่ยวกับเรโซแนนซ์€¦ · ใบความรู้ที่ 13

ครเชาวลต แยมศร : เคมพนฐาน ม.4 วทยาศาสตร

แนวคดเกยวกบเรโซแนนซ

เรโซแนนซ (Resonance) คอ ปรากฏการณอยางหนงทเกดกบสารบางชนดทไมสามารถจะเขยนสตรโครงสรางแทนไดเพยงสตรเดยวตามสมบตทเปนจรง จงเขยนอยในรปทเรยกวา เรโซแนนซ หรอ เรโซแนนซไฮบรจด (Resonance hybrid)

สตรโครงสรางของ SO2 เขยนสตรโครงสรางใหเปนตามกฎออกเตตจะพบวา SO2 มพนธะ S กบ O เปนพนธะค 1 พนธะ และพนธะเดยว 1 พนธะ ดงน

OS

OS

O O O OS

แบบ 1 แบบ 2เขยนแทนดวย O O

S

แรโซแนนซไฮบรดจ SO2 มสตรโครงสราง 2 แบบ ซงแตละแบบเหนไดวานวเคลยสของอะตอมอยในต าแหนงเหมอนกนตางกนทการจดเวเลนตอเลกตรอนรอบนวเคลยส และจากผลการทดลองพบวาความยาวพนธะระหวาง S กบ O เทากบ 143 pm เทากนทงสองพนธะ ซงเปนพนธะมลกษณะเหมอนกนคอเปนพนธะชนดเดยวกน แสดงวาสตรโครงสรางของ SO2 ทงสองแบบ ไมถกตอง แตเขยนเชนนนกเพอเขยนใหเปนไปตามกฎออกเตตเทานน สวนมากนยมเขยนสตรแบบเรโซแนนซ

จากการศกษาความยาวพนธะระหวาง S กบ O ใน SO2 พบวามคาอยระหวางพนธะคและพนธะเดยวของ S กบ O อาศยขอมลขางตนอธบายไดวา S 1 อะตอมกบ O 2 อะตอมใชอเลกตรอนรวมกน 3 คดเสมอนวา S กบ O แตละอะตอมใชอเลกตรอนเฉลยรวมกน 1 1/2 ค คอจ านวนอเลกตรอนทรวมพนธะทง 3 คมอย 2 คทอยระหวางอะตอมของ S กบอะตอมของ O ทงสอง สวนทเหลออกคหนงจะเคลอนทไปมาระหวางอะตอมของ S กบอะตอมของ O ทงสองเปนผลใหความยาวพนธะทงสองเทากน

ใบความรท 13 เรอง แนวคดเกยวกบเรโซแนนซ

แนวคดเกยวกบเรโซแนนซ / รปรางโมเลกล


2

ตวอยางสารบางชนดทมโครงสรางเปนแบบเรโซแนนซ

โอโซน (O3)

OO O

สตรตามกฎออกเตต

O OO128 pm 128 pm

116.5 0

ความยาวพนธะ O - O เทากนทงสองขาง

O OO

แบบ 1 แบบ 2

OO O

เขยนแทนดวย O OO

ไนโตรเจนไดออกไซด (NO2)

N

O OO - N = O O = N - O เขยนแทนดวย O N O

แบบ 1 แบบ 2 ไนเตรตไอออน (NO3

- )

NO

O O OO

ON N

O

O ONO

O O

- - - -

สตรแบบออกเตต แบบ 1 แบบ 2 แบบ 3

เขยนแทนดวย NO

O O



3

ไซยาเนตไอออน (OCN- )

[ N - C O ]- [ N = C = O ]- [ N C - O ]- เขยนแทนดวย N C O

แบบ 1 แบบ 2 แบบ 3

คารบอเนตไอออน (CO32- )

OO

OCเขยนแทนดวย

แบบ 1 แบบ 2 แบบ 3สตรแบบออกเตต

2-2-2-2-

OO

OC

OO

OCC

O

O OOO

OC

เบนซน (C6H6)

C

CC

C

CC

C

CC

C

CCH

H

H

H

H

H H

H

H

H

H

HC

CC

C

CC

เขยนแทนดวย

HH

H

H

H

H

แบบ 1 แบบ 2โครงสรางแรโซแนนซ



4

โครงสรางของโมเลกลโคเวเลนต

จากการศกษาสมบตและโครงสรางของสารตาง ๆ จะพบวาสารทมโครงสรางตางกนจะมสมบตตางกน ถงแมวาจะมสตรโมเลกลเหมอนกนหรอไมกตาม เชน เอทานอล และเมทานอล และเมทอกซ-มเทน ซงมสตรโมเลกลเปน C2H6 เหมอนกน แตมสตรโครงสรางตางกนจงท าใหสารทงสองมสมบตตางกนดวย

เอทานอล เมทอกซมเทน

สมบต - เปนของเหลว ไมมส - ละลายน าได - จดหลอมเหลว -117 0C - จดเดอด 78.5 0C

สมบต - เปนแกส ไมมส - ไมละลายน า - จดหลอมเหลว -138.5 0C - จดเดอด -23 0C

จากตวอยางทงสองนแสดงใหเหนวา โครงสรางโมเลกล (รปรางโมเลกล) มความสมพนธกบสมบตของสาร ดงนนในการศกษาสมบตของสารจงจ าเปนตองทราบโครงสรางโมเลกลหรอรปรางโมเลกลของสารนนดวย

รปรางโมเลกลโคเวลนต

การจดเรยงอะตอมตาง ๆ ในโมเลกลโคเวเลนต มต าแหนงและทศทางทแนนอนจงท าใหโมเลกลโคเวเลนตของสารตาง ๆ มรปรางแตกตางกน สงทใชบอกรปรางโมเลกลโคเวเลนตจะเปนอยางไรนน คอ การจดเวเลนซอเลกตรอนรอบอะตอมกลางของธาตในโมเลกลโคเวเลนต นอกจากนน ความยาวพนธะและมมระหวางพนธะยงสามารถใชบอกรปรางโมเลกลไดดวย

ความยาวพนธะ (Bond length) คอ ระยะทางระหวางนวเคลยสของอะตอมคหนงทมพนธะ ตอกน

มมระหวางพนธะ (Bond angle) คอ มมทเกดจากอะตอมสองอะตอมท ากบอะตอมกลางหรอมมทเกดระหวางพนธะสองพนธะ เชน



5

y

x x

มม เปนมมระหวางพนธะในโมเลกล yx2 และมมระหวางพนธะจะกวางหรอแคบขนอยกบแรงผลกระหวางอเลกตรอนคโดดเดยวและอเลกตรอนครวมพนธะรอบ ๆ อะตอมกลาง โดยถอหลกวาโมเลกลทเสถยรจะตองมพลงงานต า นนคอ อะตอมในโมเลกลตองจดเรยงตวกนเพอใหม แรงผลกของคอเลกตรอนใหนอยทสด

การท านายรปรางโมเลกลโคเวเลนต

โมเลกลโคเวเลนตจะมรปรางเปนอยางไร พจารณาจาก 1. จ านวนอเลกตรอนครวมพนธะรอบอะตอมกลาง (Bonding Pair electron)=>BP 2. จ านวนอเลกตรอนคโดดเดยวรอบอะตอมกลาง (Non-bonding electron) =>LP ดงนน การท านายรปรางโมเลกลใหเลอกอะตอมกลาง ซงเปนอะตอมทสรางพนธะไดมากทสดกอน และนบจ านวนพนธะทอะตอมกลางสรางได และจ านวนอเลกตรอนคโดดเดยวรอบอะตอมกลางนน แรงผลกทงหมดของคอเลกตรอนทเกดจากการสรางพนธะ และไมไดสรางพนธะจะท าใหเกดรปรางโมเลกลทแตกตางกนดงน

1. รปรางเสนตรง ( Linear) โมเลกล BeCl2 มสตรโครงสรางแบบจดและแบบเสน ดงน อะตอมกลาง Be ในโมเลกล BeCl2 มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 2 และทงสองเปน 2อเลกตรอนครวมพนธะ ซงจะเกดการผลกกนใหหางกนมากทสด ท าใหโมเลกลเปนรปรางเสนตรง มมมระหวางพนธะเปน 180 0 ดงรป

ในโมเลกล CO2 มสตรแบบจดและแบบเสนดงน

O C O O = C = Oและ



6

อะตอมกลาง C ในโมเลกล CO2 มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 4 และทง 4 เปนอเลกตรอนครวมพนธะค 2 พนธะ ซงจะเกดแรงผลกกนใหมากทสด ท าใหโมเลกลเปนรปเสนตรง มมมระหวางพนธะเปน 180 0 ดงรป

สรป

โมเลกลหรอไอออนโคเวเลนตใด ๆ ถาอะตอมกลางม 2 พนธะ จะเปนพนธะชนดใดกได และไมมอเลกตรอนคโดดเดยว โมเลกลหรอไอออนนนจะมรปรางเปน เสนตรง

2. รปรางสามเหลยมแบนราบ (Trigonal planar) ในโมเลกล BCl3 มสตรแบบจดและแบบเสน ดงน

Cl B Cl และ Cl - B - ClCl Cl

อะตอมกลาง B ในโมเลกล BCl3 มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 3 และทง 3 เปนอเลกตรอน ครวมพนธะเดยว 3 พนธะ ซงเกดการผลกกนใหหางกนมากทสด ท าใหโมเลกลเปนรปสามเหลยมแบนราบ มมมระหวางพนธะเปน 120 0 ดงรป

คารบอนเนตไอออน ( CO3)

2- มสตรโครงสรางแบบจดและแบบเสน ดงน

O C OO 2-

CO

O O

2-และ

อะตอมกลาง C ใน CO3

2- มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 4 และทง 4 เปนอเลกตรอนครวมพนธะเดยว 2 พนธะ, พนธะค 1 พนธะ ซงจะเกดการผลกดนใหหางกนมากทสด ท าใหโมเลกลเปนรปสามเหลยมแบบราบเหมอน BCl3



7

สรป โมเลกลหรอไอออนโคเวเลนตใด ๆ ถาอะตอมกลางม 3 พนธะ (ไมค านงถงชนดของพนธะ) และไมมอเลกตรอนคโดดเดยว โมเลกลหรอไอออนนนจะมรปรางเปน สามเหลยมแบนราบ

3. รปรางทรงสหนา (Tetarhedral) โมเลกลมเทน (CH4) มโครงสรางแบบจดและแบบเสนดงน

H C HH

H H

HH C H

อะตอมกลาง C ในโมเลกล CH4 มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 4 และทง 4 เปนอเลกตรอนครวมพนธะเดยว 4 พนธะ ซงเกดการผลกกนใหหางกนมากทสดท าใหโมเลกลเปนรปทรงสหนา มมมระหวางพนธะเปน 109.5 0 ดงรป

มเทน (CH4)

ซลเฟตไอออน (SO42- ) มสตรแบบจด และแบบเสนดงน

2-OO S O

O OO S O

O 2-และ

อะตอมกลาง S ใน SO4

2- ไอออน มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 6 , รบจากอะตอมอนมา 2 ท าใหม 4 คเปนอเลกตรอนครวมพนธะเดยว 4 พนธะ ซงจะเกดการผลกกนมากทสด ท าใหไอออนมรปรางเปน ทรงสหนา มมมระหวางพนธะเปน 109.5 0

ซลเฟตไอออน( SO42-)

สรป โมเลกล หรอไอออนโคเวเลนตใด ๆ ถาอะตอมกลางม 4 พนธะ (ไมค านงถงชนดของพนธะ) และไมมอเลกตรอนคโดดเดยวโมเลกลหรอไอออนนนจะมรปรางเปน ทรงสหนา



8

ขอสงเกต โมเลกลฟอสฟอรส (P4) อะตอม P มเวเลนซอเลกตรอน 5 สรางพนธะเดยวกบ P อะตอมอนอก 3 อะตอมเหลออเลกตรอนคโดดเดยว 1 ค ผลกใหทกพนธะงอลง เกดรปรางเปนทรงสหนา ชนดทไมมอะตอมกลาง และมมมระหวางพนธะ P - P - P เทากบ 600

ทกมม ดงรป

P4

4. รปรางพระมดคฐานสามเหลยม (Trigonal bipyramiddal) โมเลกล PCl5 มโครงสรางแบบจดและแบบเสน ดงน

PCl Cl

Cl Cl

ClP

ClCl

ClCl Cl

อะตอมกลาง P ในโมเลกล PCl5 มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 5 และทง 5 เปนอเลกตรอนครวมพนธะเดยว 5 พนธะ ซงเกดการผลกกนใหหางกนมากทสด ท าใหโมเลกลเปนรปพระมดคฐานสามเหลยม มมมระหวางพนธะเปน 1200 และ 90 0 ดงรป

PCl5

สรป โมเลกลหรอไอออนโคเวเลนตใด ถาอะตอมกลางม 5 พนธะ (ไมค านงถงชนดของพนธะ) และไมมอเลกตรอนคโดดเดยวรปรางโมเลกลหรอไอออนจะเปนแบบ พระมดคฐานสามเหลยม

5. รปรางทรงแปดหนา (Octahedral) ในโมเลกล SF6 มโครงสรางแบบจดและแบบเสน ดงน

F F F

FS

F F F

F FS

F

F F

และ



9

อะตอมกลาง S ในโมเลกล SF6 มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 6 และทง 6 เปนอเลกตรอนครวมพนธะเดยว 6 พนธะ ซงเกดจากการผลกกนใหหางกนมากทสด ท าใหโมเลกลเปนรปทรงแปดหนา มมมระหวางพนธะเปน 900 ดงรป

SF6 สรป โมเลกลหรอไอออนโคเวเลนตใด ๆ ถาอะตอมกลางม 6 พนธะ (ไมค านงถงชนดของพนธะ) และไมมอเลกตรอนคโดดเดยว รปรางโมเลกลหรอไอออนเปนแบบ ทรงแปดหนา

อเลกตรอนคโดดเดยวกบรปรางโมเลกล

โมเลกลโคเวเลนตทมสตรคลายกน (คอ มจ านวนอะตอมเปนอตราสวนเทากน) บางสารกมรปรางแตกตางกน เชน BeF2 และ BeCl2 มรปรางโมเลกลแตกตางกบ H2O และ H2S จากการพจารณาพบวาสงทท าใหรปรางโมเลกลของสารเหลานตางกนกคอ จ านวนเวเลนซอเลกตรอนรอบอะตอมกลางในโมเลกลวามจ านวนอเลกตรอน ครวมพนธะ และจ านวนอเลกตรอนคโดดเดยว แตกตางกนอยางไร

อเลกตรอนครวมพนธะ (Bond pair electrons) คอ อเลกตรอนคทใชรวมกนเพอเกดพนธะขน

อเลกตรอนคโดดเดยว (Lone pair electrons) คอ อเลกตรอนทไมไดใชเกดพนธะ

ตามปกตอเลกตรอนแตละคจะออกแรงผลกกน แรงผลกระหวางอเลกตรอนแตละคมากนอยไมเทากน ซงสามารถเขยนแรงผลกระหวางอเลกตรอนคตาง ๆ จากมากไปหานอยไดดงน

แรงผลกของ LP – LP > แรงผลกของ LP - BP > แรงผลกของ BP - BP การพจารณารปรางโมเลกลทอะตอมกลางมจ านวนอเลกตรอนครวมพนธะและอเลกตรอนคโดดเดยวแตกตางกนดงน 1. รปรางพระมดฐานสามเหลยม (Trigonal pyramidal) โมเลกล NH3 มสตรโครงสรางดงน

H N HH H

H - N - Hหรอ



10

อะตอมกลาง N ในโมเลกล NH3 มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 5 มอเลกตรอนครวมพนธะ 3 ค และอเลกตรอนคโดดเดยว 1 ค อเลกตรอนทง 4 ค รอบอะตอมกลางทกลาวนจะผลกกนใหหางมากทสด โดยพยายามปรบตวใหอยในแนวเสนตรงทชออกจากอะตอมกลางไปยงมมทง 4 ของรปทรงสหนาคลายกบมเทน (CH4) และเนองจากแรงผลกระหวางอเลกตรอนคโดดเดยวกบอเลกตรอนครวมพนธะของอะตอม N ใน NH3 มคามากวาแรงผลกระหวางอเลกตรอนครวมพนธะกบอเลกตรอนครวมพนธะ จงท าใหมมระหวางพนธะ H - N - H ลดลงเหลอ 107 0 และมรปรางโมเลกลเปน รปพระมดฐานสามเหลยม ดงรป

สรป โมเลกลหรอไอออนโคเวเลนตใด ๆ ถาอะตอมกลางม 3 พนธะ (ไมค านงถงชนดพนธะ) และมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ 1 ค รปรางโมเลกลหรอไอออนเปน พระมดฐานสามเหลยม (pyramidal)

2. รปรางโมเลกลแบบมมงอหรอตวว

โมเลกลของ H2O มสตรโครงสรางดงน

H O H H O H อะตอมกลาง O ในโมเลกล H2O มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 6 มอเลกตรอนครวมพนธะ 2 ค และอเลกตรอนคโดดเดยว 2 ค อเลกตรอนทง 4 ครอบอะตอมกลางนจะผลกกนใหหางกนมากทสดโดยพยายามปรบตวใหอยในแนวเสนตรงทชออกจากอะตอมกลางไปยงมมทง 4 ของรปทรงสหนาคลายกบมเทน (CH4) และเนองจากอเลกตรอนคโดดเดยวของ O ทง 2 คเกดแรงผลกมากกวาอเลกตรอนครวมพนธะจงท าใหมมระหวางพนธะ H - O - H มมมลดลงเหลอ 105 0 รปรางโมเลกล จงไมเปนเสนตรงแตเปนรปมมงอหรอ รปตวว ดงรป

สรป โมเลกลหรอไอออนโคเวเลนตใด ๆ ถาอะตอมกลางม 2 พนธะ (ไมค านงถงชนดของพนธะ) และมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ 2 ค รปรางโมเลกลหรอไอออนเปน มมงอหรอตวว (Bent or V- shaped)



11

ตารางท 1 แสดงรปรางโมเลกลของสารโคเวเลนต โครงสรางทางเรขาคณต คพนธะ คโดดเดยว รปราง ตวอยาง

2 0

BeCl2 , HgCl2 , HCN , C2H2 , OH-

3 0

BF3 , SO3 , CH2O , NO3

- , InBr3

2 1

SO2 , NOBr , O3 , SnCl3 , SnF2

4 0

SiCl4 , CCl4 , CH2Br2 , NH4

+ , SO42- , PO4

3- , BF4

- , SnCl4 , PH4+

3 1

AsI3 , PCl3 , H3O

+ , ClO3

- , SO32-



12

ตารางท 1 แสดงรปรางโมเลกลของสารโคเวเลนต (ตอ) โครงสรางทางเรขาคณต คพนธะ คโดดเดยว รปราง ตวอยาง

2 2

Cl2O , H2S , SO2

2- , NO2

- , ClO2- , SeH2 ,

SnCl2 , SeCl2

5 0

PCl5 , AsF5 , BiCl5

4 1

SeF4 , SF4 , TeCl4

3 2

ICl3

2 3

KrF2 , ICl2

-



13

ตารางท 1 แสดงรปรางโมเลกลของสารโคเวเลนต (ตอ) โครงสรางทางเรขาคณต คพนธะ คโดดเดยว รปราง ตวอยาง

6 0

SeF6 , TeF6 , PCl6

- , SiF6

2-

5 1

IF5 , AlF5

4 2

KrF4 , BrF4

(* M คอ ธาตทเปนอะตอมกลาง X คอ ธาตทลอมรอบอะตอมกลาง E คอ อเลกตรอนคโดดเดยว)

อนงโมเลกลของสารโคเวเลนตบางชนดสามารถมอะตอมกลางตาง ๆ กนไดมากกวาหนงแหง ดงนน จงสามารถมรปรางไดตางกน ทงนขนอยกบเกณฑในการยดอะตอมของธาตใดในโมเลกลเปนอะตอมกลาง เชน กรดอะซตก (CH3COOH) มสตรโครงสรางดงน

H C C O HH O

H H

OHH C C O H1

23

ถาใช C (1) เปนอะตอมกลาง โมเลกลของ CH3COOH มรปรางเปน ทรงเหลยมสหนา ถาใช C (2) เปนอะตอมกลาง โมเลกลของ CH3COOH มรปรางเปน สามเหลยมแบนราบ ถาใช C (3) เปนอะตอมกลาง โมเลกลของ CH3COOH มรปรางเปน มมงอหรอตวว



14

หลกการท านายรปรางโมเลกลและไอออนโคเวเลนต

1. ตองทราบเวเลนซอเลกตรอนแตละอะตอม หรอทราบเลขอะตอมของธาต แลวจดเรยงอเลกตรอนในระดบพลงงานตาง ๆ ท าใหทราบเวเลนซอเลกตรอน 2. ตองทราบสตรเคม ของสารทจะท านายรปรางโมเลกล 3. น าขอมลขอ 1. และขอ 2. มาเขยนสตรโครงสรางแบบจด หรอสตรโครงสรางแบบลวอส ตามโมเลกลหรอไอออนของสารนน 4. พจารณาดทอะตอมกลางของธาตของสตรโครงสรางทเขยนขน วามการจดเรยงอเลกตรอนครวมพนธะและอเลกตรอนคโดดเดยว ตลอดจนจ านวนพนธะวาเปนอยางไร เขาขายลกษณะรปรางแบบไหนกท านายเปนรปรางโมเลกลหรอไอออนแบบนน ขอสงเกต การท านายรปรางของสารโคเวเลนตไมควร เขยนสตรโครงสรางแบบเสน เพราะอเลกตรอนคโดดเดยวจะไมปรากฏ ซงจะท าใหท านายรปรางของสารโคเวเลนตผดได

ตวอยาง จงท านายรปรางของสารโคเวเลนตของสารตอไปน ก. Cl2O ข. COCl2 ค. ClO3

- ง. PO4

3-

วธท า ในแตละขอ ทราบสตรเคม นอกจากนนยงตองทราบเวเลนซอเลกตรอนของแตละธาต คอ C , P , O และ Cl มเวเลนซอเลกตรอนเปน 4, 5, 6 และ 7 ตามล าดบ สารประกอบหรอ

ไอออน สตรโครงสรางแบบจด

รปรางของสารประกอบหรอไอออน

อธบาย

ก. Cl2O Cl O Cl O

Cl Clมมงอ

O อะตอมกลางม 2 พนธะ (อเลกตรอนครวมพนธะ 2 ค)และอเลกตรอนคโดดเดยว 2 ค มลกษณะเชนเดยวกนกบโมเลกลทมรปรางเปนแบบมมงอ

ข. COCl2 Cl C Cl

O

OC

Cl Clสามเหลยมแบนราบ

C อะตอมกลางม 3 พนธะเปนพนธะค 1 พนธะและพนธะเดยว 2 พนธะและไมมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ ซงท าใหมรปรางเชนเดยวกบโมเลกลทมรปรางเปนสามเหลยมแบนราบ



15

สารประกอบหรอไอออน

สตรโครงสรางแบบจด รปรางของสารประกอบหรอ

ไอออน อธบาย

ค. ClO3- O Cl O

O

ClO

OO

พระมดฐานสามเหลยม

Cl อะตอมกลางม 3 พนธะเดยว (อเลกตรอนครวมพนธะ 3 ค ) และมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ 1 ค ท าใหมรปรางเชนเดยวกบสารทมรปรางเปนพระมดฐานสามเหลยม

ง. PO43-

OO P O

O 3-

OOO

P

O 3-

P เปนอะตอมกลางม 4 พนธะเดยว (อเลกตรอนครวมพนธะ 4 ค) และไมมอเลกตรอนคโดดเดยว จงมรปรางเปนแบบทรงสหนา

มมระหวางพนธะของโมเลกลโคเวเลนต

มมระหวางพนธะของโมเลกลโคเวเลนต โดยทวไปขนอยกบจ านวนอเลกตรอนคโดดเดยวรออบอะตอมกลางเปนเกณฑ นอกจากนนยงขนอยกบรปรางโมเลกล จ านวนพนธะรอบอะตอมกลางในโมเลกล จ านวนอเลกตรอนครวมพนธะ และคาอเลกโตรเนกาตวตของธาต

หลกการพจารณามมระหวางพนธะของโมเลกลโคเวเลนต

1. โมเลกลโคเวเลนตใด ๆ ถาอะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยวไมเทากน โมเลกลใดอะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยวมาก จะผลกกนมากท าใหมมระหวางพนธะแคบ เชน

H2O OH H104.5

NH3 N HH H

107

O อะตอมกลางในน า (H2O) มอเลกตรอนคโดดเดยวมากกวา น าจงมมมระหวางพนธะแคบกวา NH3 ซง N อะตอมกลาง ใน NH3 มอเลกตรอนคโดดเดยวนอยกวา



16

104.5 HHOH2O SO2 S

O O119.5

O อะตอมกลางในน า (H2O) มอเลกตรอนคโดดเดยวมากกวา S อะตอมกลางใน SO2 ดงนน มมระหวางพนธะใน H2O แคบกวา มมระหวางพนธะใน SO2

2. โมเลกลโคเวเลนตใด ๆ ถาอะตอมกลางไมมอเลกตรอน มแตอเลกตรอนครวมพนธะรอบอะตอมกลาง มมระหวางพนธะขนกบจ านวนพนธะรอบอะตอมกลาง กลาวคอ โมเลกลใดมจ านวนพนธะมากมมจะแคบกวาโมเลกลทมจ านวนพนธะนอย เชน

BeCl2 Cl Be Cl180

BCl3 B

Cl

Cl Cl

120

CCl4 C

Cl

ClClCl

109.5 SF6

S

FF

F

F

FF

90

โมเลกลของสารทมอเลกตรอนคโดดเดยวรอบอะตอมกลาง เรยงล าดบจ านวนพนธะรอบอะตอมกลางจากมากไปนอย คอ SF6 > CCl4 > BCl3 > BeCl2 เรยงล าดบมมระหวางพนธะจากนอยไปมากคอ SF6 < CCl4 < BCl3 < BeCl2 อนงโมเลกลทมรปรางเปนพระมดคฐานสามเหลยม เชน PCl5

เนองจากโมเลกลทมรปราง พระมดคฐานสามเหลยมมคามมหลายคา คอ มมระหวางพนธะทฐานเปน 120 0 และทแกนตงฉากกบฐานเปน 900 ดงนนจงไมควรมาเปรยบเทยบ มมระหวางพนธะ กบโมเลกลโคเวเลนตอน



17

3. โมเลกลโคเวเลนตใด ๆ ทมรปรางเหมอนกน แตเปนสารตางชนดกน และอะตอมกลางไม มอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ มพนธะรอบอะตอมกลางในโมเลกลเดยวกนเหมอนกนหมด โมเลกลของสารเหลานนจะมมมระหวางพนธะเทากนเสมอ เชน โมเลกล CH4 , CCl4 , และ SiCl4

HHH

HC C

ClCl

Cl ClSiCl

ClCl Cl

ทกโมเลกลมรปรางเปนทรงสหนาเหมอนกนและอะตอมไมมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ ดงนน มมระหวางพนธะในทกโมเลกลจงกางเทากนคอ 109.5 0 โมเลกลของสารบางชนด รปรางเหมอนกนหมด และอะตอมกลางตางไมมอเลกตรอนคโดดเดยว แตพนธะรอบอะตอมกลางในโมเลกลเดยวกนจะเหมอนกนหรอตางกนกได มมระหวางพนธะของสารเหลานนเทากนเสมอ เชน โมเลกลของสารทมรปรางเปน เสนตรง ไดแก โมเลกลของ BeCl2 , HCN , CO2 , Cl - Be - Cl , H - C N , O = C = O

4. โมเลกลโคเวเลนตทมรปรางเหมอนกน แตสารตางชนดกน และอะตอมกลางตางเหลออเลกตรอนคโดดเดยวเทากน โมเลกลของสารเหลานนจะมมมระหวางพนธะตางกนเสมอ แตมมระหวางพนธะในแตละโมเลกลจะกางเทาไรนนขนอยกบอเลกตรอนครวมพนธะวาอยหางจากอะตอมกลางแคไหน ถาใกลอะตอมกลางจะผลกกนมากตานไมใหอเลกตรอนคโดดเดยวผลกลงไดมาก ท าใหมมกวางกวา แตถาไกลอะตอมกลางมากจะผลกกนนอย จงตานแรงผลกลงของอเลกตรอนคโดดเดยวไดนอย ท าใหมมแคบลง อยางไรกตามการพจารณาวาอเลกตรอนครวมพนธะอยใกลไกลอะตอมกลางแคไหนนนจ าเปนตองใช คาอเลกโตรเนกาตวตของธาตเปนเกณฑ เชน พจารณาโมเลกล H2S และ H2O ซงตางกมรปรางเหมอนกน คอเปนมมงอ แตเนองจากอะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ มมระหวางพนธะของโมเลกลของสารทงสองเปนดงน

O

H H HHS

มม H - O - H กาง 105 0 มม H - S -H กาง 93.3 0 จะเหนไดวามม H - O - H ของ H2O กางกวางกวามม H - S -H ของ H2S เพราะขนาดอะตอม S และ O ตางกน และความแตกตางระหวางคาอเลกโตรเนกาตวตของ O กบ H มากกวา S กบ H ท าใหกลมหมอกอเลกตรอนครวมพนธะในโมเลกลของ H2O อยใกล O ซงเปนอะตอมกลาง



18

จงออกแรงผลกกนมากกวาอเลกตรอนครวมพนธะในโมเลกลของ H2S ดงนน มมระหวางพนธะใน H2O จงมขนาดใหญกวามมใน H2S พจารณาโมเลกล NH3 และ NF3 ซงตางกมรปรางเหมอนกน คอเปน พระมดฐานสามเหลยมแตเนองจากอะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ มมระหวางพนธะของโมเลกลของสารทงสองเปนดงน

NH

HH F

FF

N

มม H - N - H กาง 107 0 มม F - N - F กาง 102 0

จะเหนไดวามม H - N - H ของ NH3 กางกวางกวามม F - N - F ของ NF3 เพราะ F ในโมเลกล NF3 ซงมคาอเลกโตรเนกาตวตสงทสด ซงจะดงดดอเลกตรอนครวมพนธะไดมาก ท าใหกลมหมอกอเลกตรอนครวมพนธะในโมเลกลของ NF3 อยใกล F จงเกดแรงผลกนอย สวน NH3 ม N เปนอะตอมกลางมคาอเลกโตรเนกาตวตสงกวา H จงดงดดกลมหมอกอเลกตรอนครวมพนธะในโมเลกล NH3 เขามาใกล N ท าใหเกดแรงผลกมาก ดงนนมมระหวางพนธะใน NH3 จงมขนาดใหญกวามมใน NF3 สรป โมเลกลโคเวเลนตทมรปรางเหมอนกน และอะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยวเทากน จะมมมระหวางพนธะตางกน พจารณาได ดงน มมระหวางพนธะพจารณาทระยะหางของอเลกตรอนครวมพนธะเปนเกณฑ กลาวคอถาอเลกตรอนครวมพนธะอยหางอะตอมมากมมแคบ และอเลกตรอนครวมพนธะอยใกลอะตอมกลางมมกวาง มมระหวางพนธะเปลยนแปลงตามคา EN ของอะตอมกลางของธาตทตางกน แตละอะตอมทลอมรอบอะตอมกลางเหมอนกน มมระหวางพนธะเปลยนกลบกบคา EN ของอะตอมทลอมรอบอะตอมกลางทตางกน แตอะตอมกลางเหมอนกน



19

ตารางท 2 มมระหวางพนธะของโมเลกลของสารบางชนด โมเลกล สตรแบบจด รปรางโมเลกล มมระหวางพนธะ

น า ฟลออรนออกไซด ไฮโดรเจนซลไฟด ไฮโดรเจนซลไนด ไฮโดรเจนเทลลไรด

H O H

FF O

H S

H

HH Se

H Te

H

OH H

FFO

HHS

HHSe

Te

H H

104.5

101.5

93.3

91

89.5

แอมโมเนย H N HH

HHHN

106.75

ฟอสฟน

HH P H

H

HH

P

91.6

สทบน H Sb HH

HHHSb

91.5

ไนโตรเจนฟลออไรด

FF N F

F

FF

N

102.2

มเทน

H C HH

H H

HH

C

H

109.5

Documents

ใบความรู้ที่ 1 3 เรื่อง แนวคิดเกี่ยวกับเรโซแนนซ์€¦ · ใบความรู้ที่ 13