หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา

1. Chemical Bonding Why do bonds form? to lower the potential energy File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา between positive and บทนำ negative charges พันธะเคมี positive charges protons พันธะไอออนิก cations พันธะโควาเลนต์ พันธะโลหะ negative charges electrons anions non-metals metals gain e- ในเรื่องของพันธะเคมีเราจะพูดถึงว่าพันธะเคมีเกิดขึ้นได้อย่างไร แล้วมีชนิดไหนบ้างนะครับ เบื้องต้นการเกิดพันธะเคมีก็อาจจะแบ่งคราวๆ ได้ 3 พันธะด้วยกัน คือ พันธะไอออนิกพันธะโควาเลนต์ และพันธะโลหะ สำหรับกรณีของพันธะ Chemical Bonding หรือพันธะเคมีที่พูดถึง จะเกี่ยวข้องกับการให้และรับอิเล็กตรอน หรือเกิดจากการแชร์อิเล็กตรอนนะครับ เบื้องต้นเราก็จะเห็นว่า การให้และรับอิเล็กตรอน โดยปกติแล้ว โลหะมักจะทำหน้าที่ในการสูญเสียอิเล็กตรอน และก็นอนเมตา หรืออโลหะ ก็มักจะทำหน้าที่ในการรับอิเล็กตรอนมาอยู่ที่ตัวเอง ซึ่งพันธะที่เกิดขึ้นจากการให้และรับอิเล็กตรอน เราจะรู้จักกันในเรื่องของพันธะไอออนิก แต่กรณีของพันธะโควาเลนต์ก็จะไม่ได้เกิดการให้และรับอย่างสมบูรณ์ แต่จะมีการแชร์อิเล็กตรอนซึ่งจะกล่าวถึงในต่อไปนะครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • เมื่อพูดถึงพันธะทั้ง 3 ค่อยๆ ปรากฏกรอบข้อความขึ้นมา lose e- Periodic Table การเคลื่อนไหวของภาพ

2. File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา บทนำ 1 Electronegativity 5 6 2 3 4 กรณีพันธะไอออนิกกับพันธะโควาเลนต์ ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่เราจะศึกษาในบทนี้ ก็มีพารามิเตอร์หรือตัวเด่นสำคัญตัวนึง ที่เป็นตัวบอกอย่างคร่าวๆ ได้ว่าสารที่เราสนใจนั้นจะมีพันธะชนิดไหนนั่นก็คือค่าElectronegativity ค่านี้เป็นค่าที่แสดงความสามารถในการดึงอิเล็กตรอนมาอยู่ที่ตัวเอง ตัวอย่างเช่น ฟลูออรีนจะมีค่า Electronegativity สูงที่สุดในตารางธาตุ นั่นหมายความว่าฟลูออรีนจะสามารถดึงอิเล็กตรอนมาอยู่ที่ตัวเองได้เก่งที่สุด ในขณะตัวที่ดึงอิเล็กตรอนมาอยู่ที่ตัวเองได้น้อยที่สุดนั่นก็คือ ฟรานเซียม นะครับ เพราะฉะนั้นค่า Electronegativity จะเป็นตัวบ่งบอกอย่างหนึ่งว่า สารที่เราสนใจนั้นจะเป็นพันธะโควาเลนต์ หรือพันธะไอออนิก ยิ่งไปกว่านั้นค่า Electronegativity ยังสัมพันธ์กับค่าพลังงาน Ionization Energy และอิเล็กตรอน Electron Affinityซึ่ง 2 พลังงานจะกล่าวถึงถัดไปนะครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • 1. เมื่อพูดว่าค่า อิเล็กโทรเนกาติวิตี้ ให้ปรากฏตารางธาตุ ทีละอัน 1-4 • 5. เมื่อพูดว่า ฟลูออรีน ให้ปรากฏตัวหนังสือสีน้ำเงิน และเส้นลูกศรพุ่งออกไปยังจุดต่างๆ • 6. และพูดถึงฟรานเซียมให้ปรากฏตัวหนังสือสีแดง และเส้นลูกศรพุ่งไปตามจุดต่างๆ ดังภาพ

3. Cl Cl C O ionic > 2 NaCl 2.1 ionic 801oC polar covalent 405oC BeCl2 1.5 AlCl3 1.5 polar covalent 178oC File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา PCl3 0.9 76oC polar covalent 7 1 2 5 6 3 บทนำ Cl2 0.0 covalent Electronegativity non-polar covalent= 0 + - polar covalent0-2 NaCl ค่า Electronegativity ที่แตกต่างกัน จะทำให้เราทราบถึงพันธะอย่างคร่าวๆ ว่าธาตุ 2 ชนิดที่เกิดพันธะกันเป็นพันธะชนิดไหน ตัวอย่างเช่น ค่าโซเดียมคลอไรด์ จะมีผลต่าง Electronegativity ประมาณ 2.1 นั่นคือ คลอรีน จะมีค่า Electronegativity เป็น 3 โซเดียมจะมีค่า Electronegativity เป็น 0.9 ผลต่างที่เกิดขึ้นก็คือ 2.1 เรามักจะรู้จักกันว่า โซเดียมคลอไรด์ หรือเกลือจะมีพันธะที่เกิดขึ้นเป็นพันธะIonic กรณีของ อลูมิเนียมคลอไรด์ (AlCl3) พันธะที่เกิดขึ้นระหว่างอลูมิเนียมกับคลอรีนจะเห็นว่าอลูมิเนียมมีค่า Electronegativity ประมาณ 1.5 และคลอรีน 3 ผลต่างอะตอม 2 ชนิดที่เชื่อมกันมีค่าเพียง 1.5 เพราะฉะนั้นพันธะที่เกิดขึ้นระหว่าง 2 อะตอมของธาตุนั้น จึงเป็นพันธะโควาเลนต์ชนิดที่มีขั้วนะครับ ส่วนต่อไปก็คือกรณีของคลอรีนมีไวเลนต์ อิเล็กตรอนที่ตัวเองทั้งหมด 7 ตัว การที่มันจะต้องการรับอิเล็กตรอนมาอีก 1 ตัว เพื่อให้เกิดเป็นอ๊อกเท็กซ์นั้นจะเกิดการแชร์อิเล็กตรอนเกิดเป็นพันธะโควาเลนต์กรณีที่เราพิจารณาถึงผลต่าง Data En ของคลอรีนทั้ง 2 ตัวจะพบว่าผลต่าง Data En มีค่าเป็น ศูนย์ สรุปได้ว่าค่าผลต่าง Data En จะเป็นตัวบอกอย่างง่ายๆ ว่าโมเลกุลหรือพันธะที่เราสนใจนั้นเป็นพันธะชนิดไหน ถ้าเกิดว่าผลต่าง Data En มีค่าเป็นศูนย์ โมเลกุลนั้นพันธะระหว่าง 2 อะตอมนั้นก็จะเป็นอะตอมพันธะโควาเลนต์ชนิดที่ไม่มีขั้ว แต่ถ้าเกิดว่าผลต่าง Data En มีค่าอยู่ระหว่าง 0 – 2 จะเป็นพันธะที่เกิดขึ้นเป็นพันธะโควาเลนต์ชนิดมีขั้วหรือถ้าเกิดว่าผลต่าง Data En ของ 2 อะตอมนั้นมีค่ามากกว่า 2 มันก็คือเป็นพันธะไอออนิกนั่นเอง • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

4. + - Ionic bonding + non-metal metal File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา Groups 1 and 2 Groups 6 and 7 7 1 2 5 6 3 ไอออนิก high Electron Affinity low Ionization Energy lose 1 or 2 valence e- gain e- electron transfer takes place electrostatic attraction between cation and anion e- ขอเริ่มต้นด้วยเรื่องของพันธะไอออนิกซึ่งเป็นพันธะที่เกิดจากการจับกันระหว่าง metal หรือโลหะกับ non-metal คือ อโลหะ ชนิดที่เป็นโลหะนี้เช่น อะตอมของธาตุในหมู่1 หรือหมู่2 ธาตุหมู่นี้จะมีพลังงานไอออไนเซชั่นที่ต่ำแต่ธาตุหมู่ 6, 7 จะมีค่าพลังงานอิเล็กตรอน อาฟฟินิตี้ ค่อนข้างสูง กล่าวง่ายๆ ว่าโลหะหมู่ 1 หมู่ 2 นี้ชอบที่จะเกิดการสูญเสียอิเล็กตรอน เพราะฉะนั้นพลังงานที่ใช้ในการเกิดเป็นไอออน ได้ง่าย ใช้พลังงานต่ำก็สามารถเกิดเป็นไอออนได้แล้ว ตัวอย่างเช่น โซเดียมหรือแม็กนีเซียมสามารถเกิดไอออนบวกได้ง่าย คือโซเดียมจะเกิดเป็นไอออนบวก1 แม็กนีเซียมก็จะเกิดเป็นไอออนบวก 2 นั่นคือเกิดการสูญเสียอิเล็กตรอนชนิดที่เป็นวาเลนต์อิเล็กตรอนของมันออกไป หมู่ 6 หมู่ 7 ก็คือตัวที่สามารถที่จะรับอิเล็กตรอนเข้ามาอยู่ที่ตัวเองได้ง่าย คือการสูญเสียอิเล็กตรอนจากหมู่1 หมู่ 2 ไปให้ธาตุที่เป็นอโลหะคือหมู่ 6 หมู่ 7ภาพแสดงตัวอย่างง่ายๆ เช่น โซเดียมซึ่งมีลักษณะเป็นสีแดงวงใหญ่ เมื่อเกิดเป็นไอออนโซเดียมบวกแล้ว ไซส์ของมันจะเล็กลง และเป็นประจุบวกด้วย คือสูญเสีย1 อิเล็กตรอนไป นั่นหมายถึงประจุบวกที่นิวเคลียสจะมีค่ามากกว่าอิเล็กตรอนที่อยู่ล้อมรอบ 1 บวก กรณีของคลอรีน ซึ่งเป็นลักษณะสีเหลืองวงเล็ก ตอนแรกเมื่อเกิดเป็นพันธะไอออนิกแล้วนั่นคือ เมื่อรับอิเล็กตรอนมา วงอิเล็กตรอนที่ล้อมรอบก็จะมีขนาดใหญ่ขึ้น และมีประจุเป็นลบ นั่นคือมีอิเล็กตรอนที่ล้อมรอบมีมากกว่าโปรตรอนที่นิวเคลียส 1ตัว สูตรที่ใช้ในการเขียนเรื่องไอออนิก จะพิจารณาถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่เกิดการให้และรับนั่นเอง ก็คือโซเดียมให้1อิเล็กตรอน คลอรีนรับ1อิเล็กตรอน ก็จึงเป็นโซเดียมคลอไรด์ NaClแต่ถ้าแม็กนีเซียมให้ 2 อิเล็กตรอน แต่คลอรีนรับเพียง 1 อิเล็กตรอน สูตรที่ใช้ก็จะเป็น NgCl2คือ Ng ให้ 2 อิเล็กตรอนและคลอรีนต้องใช้ถึง 2 ตัวเพื่อมารับ 2 อิเล็กตรอนนั้น สูตรก็จะเป็น NgCl2นั่นเองครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • เมื่อพูดถึงเสียงตัวหนังสือสีม่วง ค่อยปรากฏ ค่อยปรากฏสมการและข้อความกรอบสีแดง • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ formula = ratio of anions to cations

5. + - Ionic sizes e- File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 ไอออนิก isoelectronic series same # electrons 46 e- เมื่อพูดถึงไซส์ที่ได้กล่าวไปแล้ว ขอย้ำอีกนิดนึงว่าไอออนิกไซส์ หรือไซส์ของไอออนที่เกิดขึ้น จะมีไซส์ที่เล็กลงเมื่อประจุเกิดการสูญเสียอิเล็กตรอนออกไป แต่ถ้าเกิดว่ามันรับอิเล็กตรอนเข้ามาไซส์ก็จะมีขนาดที่ใหญ่ขึ้นนะครับ ในกรณีที่มันใหญ่ขึ้นจะพบว่า ความแตกต่างของการรับอิเล็กตรอนมา 1 ตัวหรือ 2 ตัว ที่เปรียบเทียบระหว่างฟลูออรีนกับออกซิเจน ก็ไม่ได้แตกต่างกันมากนัก ขอย้ำเพียงแค่ว่าการให้อิเล็กตรอนออกไปไซส์จะเล็กลง แต่ถ้ารับอิเล็กตรอนมาอยู่ที่ตัวไซส์จะใหญ่ขึ้นเพียงเท่านี้ครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ ions get smaller +49 +50 +51

6. Ionic bonding + non-metal metal File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา Na (s) 2  2 NaCl (s) + Cl2 (g) 7 1 2 5 6 3 ไอออนิก http://jchemed.chem.wisc.edu/JCESoft/CCA/CCA0/Movies/NACL1.html negative exothermic heat given off Ionization Energy Na Na+ + 496 kJ/mol Electron Affinity Cl Cl- -349 kJ/mol E = -504 kJ/mol Lattice Energy k Q1 Q2 d Coulomb’s law เรื่องไอออนิกบอร์นดิ้ง เราจะเริ่มพิจารณาตั้งแต่โลหะโซเดียมที่เป็นของแข็งนะครับ เมื่อต้องการให้เป็นเกลือโซเดียมคลอไรด์ ซึ่งเป็นพันธะไอออนิก โซเดียมบวกและคลอไรด์ลบ การเริ่มต้นคือเริ่มจากโซเดียมที่เป็นของแข็งแล้วถูกทำให้กลายเป็นแก๊ส จะถูกดึงอิเล็กตรอนออกไป พลังงานที่ใช้ในขั้นตอนนี้เรียกว่าเป็นพลังงานไอออไนเซชั่น ซึ่งจะใช้ประมาณ 496 กิโลจูนต่อโมล สุดท้ายเราจะได้เป็นโซเดียมบวกและอิเล็กตรอนที่วิ่งออกมาจากตัวโซเดียม กรณีของคลอรีน Cl2 ต้องให้ความร้อน เพื่อให้มันเกิดเป็นคลอรีนอะตอมเดี่ยวในสภาวะแก๊สก่อน หลังจากนั้นเจ้าคลอรีนอะตอมสภาวะแก๊สนี้ ก็จะไปดึงอิเล็กตรอนที่หลุดลอยออกมาจากโซเดียมนั้นเข้ามาอยู่ที่ตัว และเกิดไปเป็นคลอไรด์ไอออน การที่คลอรีนจะไปดึงอิเล็กตรอนมาอยู่ที่ตัวนั้นสามารถเกิดได้เองอย่างง่าย พลังงานที่ใช้จึงติดลบ หมายความว่ารับอิเล็กตรอนเข้ามาแล้วมีการคายพลังงานออกมา แสดงถึงความมีเสถียรภาพที่ดีมากๆ จากขั้นตอนที่เกิดขึ้นทั้งหมดจะมีโซเดียมบวกและคลอไรด์ลบ การจับกันของ 2 ไอออนนี้ อยู่ได้ด้วยพลังงานยึดติดที่เป็นพลังงานแรงทางไฟฟ้าซึ่งเป็น แลททีสเอ็นเนอจี้ ที่คำนึงถึงเรื่องของ คูลลอมลอว์ ก็คือประจุบวกและประจุลบที่อยู่ติดกันและหารด้วยระยะห่างของประจุทั้ง 2 นั้น สรุปง่ายๆ อาจจะกล่าวได้ว่าโซเดียมสูญเสียอิเล็กตรอนไปแล้วเกิดเป็นโซเดียมบวก และคลอรีนรับอิเล็กตรอนมาเป็นคลอไรด์ลบรวมกันเกิดเป็นโซเดียมคลอไรด์ แรงยึดติดเป็นแรงทางไฟฟ้า • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ NaCl Na+ Cl- +

7. Metallic Bonding metal + metal File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา metals valence e- well shielded 7 1 2 5 6 3 ไอออนิก low Ionization Energy low Electron Affinities share valence e- not localized between atoms delocalized move freely throughout metal พันธะโลหะพิจารณาง่ายมากเลยครับ คืออะตอมของโลหะมาต่อเชื่อมกัน เป็นลักษณะการเรียงอิเล็กตรอนที่เรียงกันไปเรื่อยๆ และมีรูปร่างโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะที่ขูดขีดได้ ก็คือเป็นลักษณะของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนไหลไปได้ เป็นทะเลอิเล็กตรอนนั่นเอง ตัวย่างเช่น โซเดียม อิเล็กตรอนวงนอกแทนที่จะอยู่ที่ตัวของมันเอง มันก็สามารถวิ่งไปที่อะตอมของตัวอื่นได้ และอะตอมอิเล็กตรอนที่อยู่ที่อะตอมของตัวอื่นก็วิ่งถัดไป มีการวิ่งเวียนไปของวาเลนต์อะตอมเหล่านี้ได้ ลักษณะพิเศษของพันธะโลหะ คือสามารถนำไฟฟ้าได้ การนำไฟฟ้าได้เกิดขึ้นจากการไหลเวียนของวาเลนต์อิเล็กตรอนไปสู่อะตอมอื่นได้นั่นเอง นอกจากนั้นแล้วเมื่อเราขูดขีดผิวของโลหะจะเห็นว่ามีลักษณะที่บุบและก็งอเป็นลายตามที่ขูดขีดนั่น คือการซ้อนทับหรือการเหลื่อมกันของอะตอมโลหะนั้น สามารถบิดเบี้ยวหรือเปลี่ยนรูปทรงได้ง่ายกว่ากรณีพันธะของอื่นๆ ครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ Na (nucleus and core e-) e- “sea” (valence e-)

8. Lewis electron-dot symbols element symbol = nucleus + core e- File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา one “dot” = valence e- 7 1 2 5 6 3 ไอออนิก metals dot = e- it loses to form cation หลังจากเรารู้จักว่าการสูญเสีย หรือการได้รับอิเล็กตรอนของโลหะและอโลหะแล้ว ตอนนี้อยากนำเสนอถึง Lewis electron-dot symbols หรือตัวบ่งบอกว่าอิเล็กตรอนวงนอกในอะตอมของธาตุแต่ละชนิดนั้นมีการวิ่งเวียนหรือมีจำนวนอิเล็กตรอนอยู่เท่าไหร่บ้าง ง่ายๆ เบื้องต้นก็คือ จะดูที่หมู่1 จะมีวาเลนต์อิเล็กตรอนอยู่เพียง 1 ตัว วาเลนต์อิเล็กตรอนเกิดจากอะไร ตัวอย่างนะครับ โซเดียมซึ่งมีอิเล็กตรอนทั้งหมด 11 ตัว จะมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 1S2, 2S2, 2P6และ 3S1นั่นหมายความว่า อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดคือชั้นที่ 3 มีอิเล็กตรอนเพียงแค่ 1 ตัว ซึ่งจัดเรียงในลักษณะของ 3S1 เท่านั้น เลยทำให้อิเล็กตรอนวงนอกมีเพียงแค่ 1 อิเล็กตรอน จุดที่เกิดขึ้นก็คือเป็นเพียงแค่ 1 จุด กรณีของแม็กนีเซียม ซึ่งมีอิเล็กตรอนเป็น 12 และวาเลนต์อิเล็กตรอนคือ 3S2 มีการจัดเรียง dot เป็นทั้งหมดคือ 2 dot นั่นเองครับ กรณีของฟลูออรีน คลอรีน โบลีด้า อะดีน เป็นธาตุหมู่เจ็ดมีจุดทั้งหมด 7 จุดนะครับ สำหรับหมู่ 5 คือ ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส วาเลนต์อิเล็กตรอนก็จะเป็น 5 dot, และ 6 dot สำหรับหมู่ 6 และ 7 dot สำหรับหมู่ 7 ตามลำดับนั่นเอง สำหรับ dot ที่เกิดขึ้นตรงนี้ พันธะ Ionic คือถ้าเป็นโลหะก็คือหมู่ 1 หมู่ 2 โอกาสที่จะสูญเสียเวเลนต์อิเล็กตรอนไป คือสูญเสีย 1 อิเล็กตรอนสำหรับโซเดียม, สูญเสีย 2 อิเล็กตรอนสำหรับแม็กนีเซียม เพื่อเกิดเป็นประจุบวก และก็เกิดการรับอิเล็กตรอนเข้ามาที่หมู่ 7 เป็น F- เป็น Cl-เป็น Br-เพื่อที่จะจับกันแล้วเกิดเป็นพันธะไอออนิกได้ นี่เป็นตัวอย่างของการให้และรับอิเล็กตรอนนั่นเอง แต่ในบางกรณี dot symbols เหล่านี้จะถูกนำมาใช้ร่วมกันซึ่งจะเกิดเป็นพันธะโควาเลนต์จะกล่าวถึงต่อไปครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ non-metal e- paired through unpaired dot = e- gain or sharing

9. Na (s) 2  2 NaCl (s) + Cl2 (g) : : : + Cl- : Ionic bonding + non-metal metal File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 : . : . Na Na+ + Cl ไอออนิก : [Ne] [Ar] 3s1 3s23p5 [Ne] [Ne]  2 CaO (s) + O2(g) Ca(s) 2 . . . : : Ca O . [Ar]4s2 [He]2s2 2p4 Ca2+ O2- เราได้รู้จัก dot symbols จากก่อนหน้านี้แล้ว ขอย้ำในเรื่องของการเกิดพันธะไอออนิก จากตัวอย่างที่เราแสดงก็คือ เปลี่ยนโซเดียมโซลิคให้เป็นโซเดียมแก๊สนี้ จะมีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็น 3S1 คลอรีนจากเป็น Cl2ถูกเปลี่ยนเป็น Cl1อะตอม ซึ่งมีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็น 3S2และ 3S5 การสูญเสียอิเล็กตรอนของโซเดียม 3S1นี้หลุดออกไป เกิดการจัดเรียงตัวคล้ายกับนีออน จึงแสดงเป็นรูปของนีออนและโซเดียมบวกนั่นเอง กรณีของคลอรีน เมื่อรับอิเล็กตรอนมาจะมีอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นเป็น 3S2และ 3P63S2และ 3P6 จะมีการจัดเรียงตัวคล้ายกับอาร์กอน แต่ตัวคลอรีนเองจะมีประจุลบ เพราะว่ามีอิเล็กตรอนที่วิ่งล้อมรอบมากกว่าโปรตรอนที่นิวเคลียสอยู่ 1 มันก็เป็น Cl-นั่นเอง กรณีของแคลเซียมออกไซด์ มีลักษณะที่คล้ายกัน คือแคลเซียมมีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็นอาร์กอนและ CS2เมื่อไปจับกับออกซิเจนซึ่งมีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็น 6 ซึ่งคือ 2S2และ 2P6ก็จะทำหน้าที่รับ 2 อิเล็กตรอนที่เกิดจากแคลเซียม ก็จะเป็นออกซิเจน 2 ลบซึ่งมีการจัดเรียงตัวคล้ายกับนีออน กรณีของแคลเซียมเมื่อสูญเสียไป 2 อิเล็กตรอนก็จะจับเรียงตัวคล้ายกับอาร์กอนนั่นเอง กรณีของSn, Pb, Bi, Tlก็จะเป็นอยู่ในกรณีที่ยกเว้น จะไม่กล่าวถึงครับ • แสดงแอนิเมชั่น รอถามอาจารย์ค่ะ [Ar] [Ne] Sn, Pb, Bi and Tl exceptions

10. Covalent bonding non-metal + non-metal File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา electrons shared between atoms 7 1 2 5 6 3 พันธะโควาเลนท์ high Ionization Energies high Electron Affinities electron density between the atoms distance between atoms = bond length formula = actual # atoms Covalent bond คือเป็นพันธะชนิดโควาเลนท์ คือการใช้อิเล็กตรอนวงนอกร่วมกัน ซึ่งมักจะเกิดในอะตอมของธาตุที่เป็นอโลหะ เนื่องจากอะตอมของธาตุเหล่านี้ มักจะมีค่าพลังงานไอออไนเซชั่นที่สูงและมีพลังงานอิเล็กตรอน อาฟฟฟินิตี้ ที่สูงเช่นกัน การที่มันจะสูญเสียเพื่อให้เกิดเป็นประจุบวกหรือรับอิเล็กตรอนเพื่อให้เกิดเป็นประจุลบ จึงเกิดได้ยาก แต่การที่จะทำให้เกิดเป็นพันธะและมีการจัดเรียงตัวให้คล้ายกับอะตอมของ โนเบิลแก๊ส หรือเป็นไปตามอ๊อกเท็กซ์รู คือมีอิเล็กตรอนอยู่ล้อมรอบตัวมันให้ครบ 8 นั้นก็สามารถจะทำได้ยาก electron density หรืออิเล็กตรอนที่ร่วมกันนี้ จะอยู่ระหว่างอะตอมทั้ง 2 ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกถึงความหนาแน่นของอิเล็กตรอน ยังเป็นตัวบอกถึงชนิดพันธะด้วย และเป็นตัวบอกถึงความยาวของพันธะระหว่างอะตอมของทั้ง 2 ชนิดด้วยเช่นกัน กรณีของสูตรโครงสร้างที่เกิดขึ้น จะขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอม ขึ้นอยู่กับลักษณะพันธะที่เกิดขึ้น ขึ้นอยู่กับชนิดของพันธะที่เกิดขึ้นด้วย ซึ่งจะกล่าวถึงหัวข้อถัดไปครับ • แสดงแอนิเมชั่น รอถามอาจารย์ค่ะ

11. . . H H H H . . File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 Covalent bonding พันธะโควาเลนท์ non-metal + non-metal + [He] 1s1 1s1 พันธะโควาเลนต์ พิจารณาอย่างง่ายเลยเราจะดูค่า data En หรือค่าผลต่างของ Electron Affinities ซึ่งถ้าเป็นพันธะโควาเลนต์จะต้องมี data En อยู่ในระหว่าง 0 – 2 การที่ไฮโดรเจนมาจับกันจะมีผลต่าง date En เป็น 0 เพราะฉะนั้นโมเลกุลนี้จะไม่มีขั้ว แต่สิ่งที่เกิดขึ้นคือ ไฮโดรเจนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนของมันคือ 1S1เมื่อไฮโดรเจนอยู่ห่างกัน ระยะห่างจะมีพลังงานที่ไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก คือยังเป็น 0 อยู่ครับ เมื่อเรานำอะตอมของไฮโดรเจนทั้ง 2 ตัวเข้าใกล้กันมากขึ้นจนถึงระดับนึง จะพบว่ามีพลังงานลดต่ำลงเรื่อยๆ จนกระทั่งลดต่ำลงมากที่สุดค่านึง ซึ่งคือค่า -458 กิโลจูนต่อโมล จะทำให้ได้ค่าระยะห่างระหว่าง 2 อะตอมของไฮโดรเจนเป็น 0.074 นาโนเมตร ตรงนี้จะเป็นตัวบอกว่าระยะห่างระหว่างพันธะ นั่นคือความยาวพันธะที่ทำให้อะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอมเชื่อมกันอยู่อย่างเสถียรหรือมีพลังงานต่ำที่สุด ค่านี้เป็นความยาวพันธะและเป็นพลังงานพันธะที่ต่ำที่สุดที่เกิดขึ้น ณ ความยาวนั้นนั่นเอง แต่ถ้าเราบีบบังคับให้อะตอมของไฮโดนเจนเข้าใกล้กันมากขึ้น ค่าพลังงานจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ และมีค่าเพิ่มมากที่สุดเมื่ออะตอม 2 ไฮโดรเจนนี้ซ้อนทับกันอย่างสนิท จะพบว่าค่าพลังงานที่เกิดขึ้นจะมีค่าเป็นค่าบวกนั่นเอง • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ

12. Lewis structure . : : : : : . : : : . : : F F F F F : : : : : . . : . . H H O : : . : F + : File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา [He]2s22p5 [Ne] 7 1 2 5 6 3 lone pairs Lewis structure e- not used in bonding shared e- bonding pair shared equally between F : . . . H O : 1s1 [He]2s22p4 [He] [Ne] oxygen Lewis structure ของการใช้อิเล็กตรอนวงนอกร่วมกัน ตัวอย่างที่นำเสนอเป็นของฟลูออรีน ซึ่งมีอิเล็กตรอนวงนอกเป็น 2S2และ 2P5 ซึ่งมี 7 อิเล็กตรอนและต้องการอีก 1 อิเล็กตรอน เพื่อให้ครบ 8 เป็นไปตามกฎ “อ๊อกเท๊กซ์” นะครับ ดังนั้น ฟลูออรีนตัวที่ 1 กับ ฟลูออรีนตัวที่ 2 จึงนำมาแชร์ อิเล็กตรอนวงนอกด้วยกัน โดยการแชร์ก็คือตัวแรกต้องการเพียง 1 อิเล็กตรอน ตัวหลังก็ต้องการอีก 1 อิเล็กตรอนเหมือนกัน มันจึงใช้อิเล็กตรอนเพียงแค่ 1 อิเล็กตรอน ระหว่างฟลูออรีนซึ่งกันและกัน เมื่อมันใช้อิเล็กตรอนซึ่งกันและกันแล้ว เมื่อพิจารณาฟลูออรีนตัวแรก จะพบว่ามีจุดที่อยู่ล้อมรอบทั้งหมด 8 จุด กรณีของฟลูออรีนตัวที่2 ก็เป็นไปในลักษณะคล้ายคลึงกัน อิเล็กตรอนที่อยู่ระหว่างอะตอมของฟลูออรีนทั้งคู่มี 2 อิเล็กตรอน ซึ่งพันธะที่เกิดขึ้นคือ “พันธะเดี่ยว” นั่นเอง กรณีของพันธะคู่จะมีอิเล็กตรอนที่อยู่ระหว่างพันธะนี้เป็น 4 อิเล็กตรอน และพันธะ 3 จะมีอิเล็กตรอน ที่อยู่ระหว่างอะตอมทั้งคู่เป็น 6 อิเล็กตรอน ตามลำดับครับ กรณีโมเลกุลของน้ำ อ็อกซิเจนมีโควาเลนต์ อิเล็กตรอน 6 ไฮโดรเจนมีไวเร้นอิเล็กตรอน 1 ออกซิเจนต้องการอีก 2 อิเล็กตรอน เพื่อให้ครบ 8 ดังนั้นมันจึงแชร์พันธะ กับไฮโดรเจน 2 อิเล็กตรอน เพราะฉะนั้นจะเหลือ 4 อิเล็กตรอนที่ไม่ได้แชร์พันธะ เราเรียกเป็น 2 คู่ lone pairs ครับ ที่ไม่ได้เกิดการแชร์อิเล็กตรอนกับคนอื่นครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ 2 lone pairs bonding pair not shared equally

13. Lewis Structures visualize molecular structure File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 assume most atoms will have octet of electrons Lewis structure 1. Determine number of valence electrons 2. Place least electronegative atom at center • Using e- pairs, bond central atom to surrounding • atoms 4. Complete octets on surrounding atoms เรื่องพันธะโควาเลนต์ การทำนายรูปร่างโครงสร้างของโมเลกุลนั้น เราจะสามารถทำได้เบื้องต้นจาก Lewis Structures คือการดูว่าอะตอมกลางนั้นมีเท่าไหร่ แล้วมันจะแชร์อิเล็กตรอนกับอะตอมข้างเคียงเท่าไหร่ เพื่อให้เป็นไปตามกฎอ๊อกเท็กซ์ คือกฎที่ทำให้อะตอมของธาตุนั้นมีอิเล็กตรอนโดยรอบครบ 8 ลำดับที่ 2 เขียนธาตุที่มี electronegative น้อยไว้รอบๆ ว่าเป็นเท่าไหร่ได้บ้าง ลำดับที่ 3 คือนับจำนวนอะตอมที่อะตอมกลางนั้นต้องการ เพื่อเชื่อมกับอะตอมของธาตุที่เราสนใจอีกธาตุหนึ่ง เพื่อใส่เข้ามาแล้วให้เกิดครบ 8 คือใช้ electron paire หรือ bond zentral atom นั่นคือนับจำนวนอะตอมรอบๆ อะตอมกลางนั้นให้เป็นไปอย่างที่เราต้องการครับ อันที่ 4 นับให้ครบ 8 นับอะตอม นับอิเล็กตรอนที่อยู่รอบๆ ตรงนั้นให้ครบ 8 อันที่ 5 คือ นับจำนวนแล้วทำให้ครบ 8 นั่นเองครับ คือถ้าฟังดูแล้วดูลำบากนิดนึง แต่ว่าขอให้ดูแล้วกันครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ 5. Place remaining e- on central atom. Use multiple bonds to complete octet, if necessary

14. : : : : : F F N : : : : F : nitrogen trifluoride NF3 valence e- N = 5 5 + (3 x 7) = 26 e- File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา F = 7 7 1 2 5 6 3 Lewis structure ตัวอย่าง central atom = N bond F to N : : : : : : : F F N 6 e- complete octets : : : : : F 24 e- surrounding atoms : 26 e- complete octet ตัวอย่างการเขียนโครงสร้างแบบจุด Lewis Structures (NF3) เริ่มต้นเราจะนับเวเลนต์อิเล็กตรอนของอะตอมของธาตุที่เกี่ยวข้องก่อน นั่นคือคือ ไนโตรเจน ซึ่งมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 5 แล้วก็ฟลูออรีนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 7 เพราะฉะนั้นเมื่อนับรวมแล้วจะได้ว่าอะตอมของธาตุที่เราสนใจนั้น มีจำนวนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องทั้งหมด 27 อิเล็กตรอน เริ่มต้นการเขียนเวเลนต์อิเล็กตรอน ให้ใช้ธาตุที่มีค่า electronegative ที่น้อยกว่า ถ้าเปรียบเทียบระหว่าง N กับ F จะพบว่าไนโตรเจนจะมีค่า electronegative ที่น้อยกว่าฟลูออรีน ก็จะใช้ไนโตรเจนเป็นอะตอมกลางครับ และไนโตรเจนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนอยู่ทั้งหมด 5 ตัว เพราะฉะนั้นจุด Lewis ของไนโตรเจนจึงมีอยู่ 5 จุด หลังจากนี้จะ form bond กับฟลูออรีนจำนวน 3 ตัว เพื่อเป็นการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันระหว่างไนโตรเจนกับฟลูออรีนแต่ละตัว เพื่อจะใช้ในการแชร์พันธะทั้งหมด 3 พันธะ ดังนั้น เมื่อนับจำนวนอิเล็กตรอนรอบๆ ฟลูออรีนแต่ละตัว ก็จะครบ 8 กรณีของไนโตรเจนก็เช่นกัน เพราะฉะนั้นอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องในการรวมก็จะพบว่าทั้งหมด 24 อิเล็กตรอน เมื่อเป็นไปตามกฎของอ๊อกเท็กซ์แล้ว พันธะที่เกิดขึ้นระหว่าง N กับ F ต่างใช้ 2 อิเล็กตรอนซึ่งคือพันธะเดี่ยวทั้งหมด ในขณะเดียวกันไนโตรเจนมี 2 อิเล็กตรอน ที่ไม่ได้ใช้ในการเกิดพันธะใดๆ กับธาตุอื่นเราจึงเรียกว่าไนโตรเจนมี 1คู่ lone pair ที่เหลือ central atom • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย • เมื่อคลิก “คลิกที่นี่” แล้วปรากฏ pop up แสดงรายละเอียดเพิ่มเติมของหัวข้อนั้นๆ • หาภาพประกอบเพิ่มเติมค่ะ include lone pairs

15. C O bond : : : : : : : : : : O C O O C O O C O : : : : : : : : : : : : O O O : : carbonate ion CO32- 4 + (6 x 3) = 22e- valence e- C = 4 File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา charge = 2- O = 6 24e- 7 1 2 5 6 3 Lewis structure ตัวอย่าง C=O bond shorter : : : : O C O stronger : : : : O : resonance structures อีกตัวอย่างคือ carbonate CO32-เราพบว่าเวเลนต์อิเล็กตรอนของคาร์บอนมี 4 และออกซิเจนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 6 ตัว หลังจากนั้นเรามีประจุข้างนอกอีก 2 ลบ เพราะฉะนั้นอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องทั้งหมดในโมเลกุลนี้คือ 24 อิเล็กตรอน การวาด Lewis Structuresของโมเลกุลนี้คยากนิดนึง เราเริ่มต้นที่ตำแหน่งของคาร์บอน ซึ่งแต่เดิมมี 4 อิเล็กตรอน หลังจากนั้นจะเกิดพันธะคู่กับออกซิเจน โดยมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันกับออกซิเจน 1 โมเลกุล ทำให้เกิดการใช้อิเล็กตรอนระหว่างพันธะนั้นทั้งหมด 4 อิเล็กตรอน ซึ่งจะเกิด C doulble bond O หรือว่าเป็น คาร์บอนกับออกซิเจน 1 พันธะคู่ หลังจากนั้น ออกซิเจนอีก 2 ตัวที่เหลือ ก็จะเข้ามาล้อมรอบตำแหน่งของคาร์บอนทั้งหมดด้วยเช่นกัน เพราะฉะนั้นเมื่อคาร์บอนเกิดพันธะคู่กับ 1 โมเลกุลของออกซิเจนเรียบร้อยแล้ว จะทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่ล้อมรอบของคาร์บอนมีค่าทั้งหมดเป็น 8 โดยเกิดจากตัวคาร์บอนเอง 4 อิเล็กตรอน ฟอร์มบอนกับพันธะของออกซิเจน โดยใช้อิเล็กตรอนดึงอิเล็กตรอนจากออกซิเจนมา 2 ตัวและใช้อิเล็กตรอน 2 ตัวของตัวคาร์บอนเองแชร์ให้เกิดพันธะโควาเลนต์ และมีประจุลบที่เกิดขึ้นจากภายนอกที่ใส่เข้ามารอบๆ อะตอมของคาร์บอนอีก 2 อะตอม เมื่อนับรวมแล้วจึงทำให้อิเล็กตรอนทั้งหมดล้อมรอบคาร์บอนครบ 8 คาร์บอนที่มีอิเล็กตรอนเหลืออีก 4 ตัวก็จะแยกเป็น 2 กรณีคือ กรณีแรกคาร์บอนจะให้ 2 อิเล็กตรอนที่มีและไม่ได้เกิดพันธะในตอนต้นนี้ให้กับออกซิเจน โดยออกซิเจนแต่เดิมมี 6 อิเล็กตรอนเมื่อรับ 2 อิเล็กตรอนของคาร์บอนและประจุลบที่เกิดขึ้นที่คาร์บอนนี้ไปก็จะทำให้เกิดเป็นพันธะเดี่ยวขึ้น • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

16. C O bond : : : : : : : : : : O C O O C O O C O : : : : : : : : : : : : O O O : : carbonate ion CO32- 4 + (6 x 3) = 22e- valence e- C = 4 File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา charge = 2- O = 6 24e- 7 1 2 5 6 3 Lewis structure ตัวอย่าง C=O bond shorter : : : : O C O stronger : : : : O : resonance structures ในกรณีของคาร์บอนอีก 1 อะตอมก็ ประพฤติในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน นั่นหมายความว่าคาร์บอน เดิมมีเวเลนต์อิเล็กตรอนอยู่ 4 และแชร์อิเล็กตรอนร่วมกับออกซิเจน 1 โมเลกุล เพื่อเกิดเป็นพันธะคู่ 2 อิเล็กตรอน และมีประจุลบจากภายนอกอีก 2 ประจุลบเข้ามาอยู่บริเวณล้อมรอบอะตอมของคาร์บอน ทำให้ปัจจุบันอะตอมของคาร์บอนครบ 8 แล้วหลังจากนั้นคาร์บอนก็จะให้ 2 อิเล็กตรอนที่มีอยู่ให้กับออกซิเจนยืม ในกรณีเดียวกันก็ให้อีก 2 ออกซิเจนให้กับ 2 อิเล็กตรอนกับ 1 ออกซิเจนยืม จึงทำให้เกิดเป็นคาร์บอนแล้วเกิดเป็นพันธะคู่กับออกซิเจน เปรียบเสมือนเกิดเป็นพันธะเดียวกันกับ 2 ออกซิเจนอีกเช่นกัน สำหรับตำแหน่งตรงกลางของคาร์บอนจะมี 2 ประจุลบติดอยู่ด้วย ลักษณะเช่นนี้พันธะคู่ที่เกิดขึ้นสามารถเปลี่ยนตำแหน่งไปได้เรื่อยๆ เรียกว่าเกิดเป็น resonance structures จะเห็นว่าพันธะคู่ได้เปลี่ยนที่ไปเรื่อยๆ ครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

17. Exceptions to octet rule 2. Incomplete octets (fewer than 8 e-) File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 B Be (Al) กฏอ๊อกเท็กซ์ boron trifluoride BF3 3 + (3 x 7) = 24e- : : : : F F B : : : F : : กรณีที่ยกเว้นที่ไม่เป็นไปตามกฎอ๊อกเท็กซ์ คือจำนวนอิเล็กตรอนที่อยู่ล้อมรอบอะตอมกลางนั้นมีปริมาณน้อยกว่า 8 ตัวอย่างที่จะนำเสนอก็คือ BF3 boron มีจำนวนตัวเล่นอิเล็กตรอนทั้งหมด 3 กรณีของฟลูออรีนมีอยู่อิเล็กตรอนล้อมรอบอยู่ 7 ตัว BF3 เพราะฉะนั้น boron มี 3 อิเล็กตรอนสามารถที่จะเกิดพันธะได้กับอะตอมของธาตุอื่น โดยการใช้อิเล็กตรอนที่มีอยู่ทั้ง 3 ตัวเกิดพันธะโควาเลนต์กับตัวอื่นได้ ในกรณีนี้ boron สามารถฟอร์ม 3 พันธะซึ่งเป็นพันธะเดี่ยวทั้งหมด กับฟลูออรีนได้ คือใช้ฟลูออเลนต์อิเล็กตรอนของ boron เอง 1 อิเล็กตรอนแชร์กับ 1 ฟลูออรีน เมื่อ boron มีอยู่ 3 อิเล็กตรอนจึงสามารถแชร์ได้ 3 bon ลักษณะจึงเป็น BF3 ซึ่งเป็นลักษณะสามเหลี่ยมแบนราบ สำหรับจำนวนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องในโมเลกุลนี้ทั้งหมดจะมีอยู่ 24 อิเล็กตรอน จะเห็นว่าจำนวนอิเล็กตรอนที่อยู่ล้อมรอบ boron ตอนนี้ไม่ได้เป็น 8 แล้วแต่มีเพียงแค่ 6 เพราะฉะนั้นลักษณะนี้จึงเป็นลักษณะข้อยกเว้นของกฏอ๊อกเท็กซ์ ซึ่งเกิดขึ้นกับธาตุบางชนิดอย่างเช่น boron หรือ อลูมิเนียม เป็นต้น • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

18. : : : Cl : : : : Cl Cl : : : : : : Cl Cl : : Exceptions to octet rule 3. Expanded octet more than 8 e- File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา must have d orbitals only Period 3 and above 7 1 2 5 6 3 กฏอ๊อกเท็กซ์ phosphorous pentachloride PCl5 5 + (5 x 7) = 40e- P กรณียกเว้น เมื่ออะตอมกลางมากกว่า 8 ตัวอย่างนี้คือ PCl5 PCl5 , P ตัว ฟอสฟอรัสนี้ จะมีอิเล็กตรอนโดยรอบอยู่จำนวน 5 ตัว เป็น dirence electron เมื่อ 5 อิเล็กตรอนนี้เกิดเป็นพันธะกับธาตุอื่น ก็จะใช้แต่อะตอมที่มีอยู่นั้นฟอร์มบอนกับอะตอมของธาตุอื่นได้ ตัวอย่างที่นำเสนอคือคลอรีน มีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 7 ตัวต้องการอีก 1 อิเล็กตรอนเพื่อให้ครบ 8 ดังนั้น จึงเกิดพันธะโควาเลนต์กับฟอสฟอรัส พบว่าฟอสฟอรัสมีโควาเลนต์อิเล็กตรอนอยู่ 5 ตัว จึงเกิดเป็นพันธะเดี่ยวกับฟอสฟอรัสได้ทั้งหมด 5 แขนด้วยกัน อิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องในโมเลกุลนี้ทั้งหมดมีจำนวน 40 อิเล็กตรอนรูปร่างที่เกิดขึ้นจะเป็นรูปร่างของฟอสฟอรัสที่มีคลอรีนเกาะอยู่ทั้งหมด 5 แขนด้วยกัน จึงเป็นลักษณะของพีระมิดคู่ฐาน 3 เหลี่ยมครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

19. Molecular Geometry bond length, angle determined experimentally File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา Lewis structures bonding 7 1 2 5 6 3 Molecular Geometry geometry VSEPR Valence Shell Electron Pair Repulsion octahedron 90o bond angles small groups big groups รูปร่างของโมเลกุลนี้ ขออธิบายในส่วนลักษณะของ VSEPR ซึ่งย่อมาจากคำว่า Valence Shell Electron Pair Repulsionจะพิจารณาถึงอะตอมกลางนั้นเกิดพันธะโควาเลนต์กับอะตอมข้างเคียงแล้ว และมี lone pair electron ที่เหลืออีกเท่าไหร่ ก็จะส่งผลให้รูปร่างของโมเลกุลนั้นมีลักษณะที่แตกต่างกัน เบื้องต้นรูปร่างที่นำเสนอหรือแสดงตรงนี้เป็นรูปร่างของ Octahedron พบว่าอะตอมที่อยู่บริเวณพื้นราบทั้งหมด 4 อะตอมและอยู่ด้านบนและล่างอีกอย่างละ 1 อะตอม มุมระหว่างพันธะของแต่ละอะตอมต่างเป็น 90 ซึ่งกันและกัน ตัวอย่างอีกหนึ่งที่นำเสนอคือ รูปร่างลักษณะที่เป็น 3 เหลี่ยมแบนราบอยู่บริเวณ plan กลางและมีอะตอมอยู่ด้านบน 1 อัน อยู่ด้านล่าง 1 อะตอม พบว่ามุมที่อยู่ตามแนวพื้นราบ 3 อะตอมนั้นต่างทำมุม 120 องศาซึ่งกันและกัน ซึ่งจะทำมุม 90องศากับอะตอมที่อยู่ทางด้านบนและล่างตามลำดับ รูปร่างโมเลกุลที่เกิดขึ้นในลักษณะรูปร่างอันล่างนี้เราจะเรียกว่า trigonal bipyramid หรือพีระมิดคู่ฐาน 3 เหลี่ยม กรณีที่เกิดเป็นรูปด้านบนจะถูกเรียกว่า equatorial หรือเป็นรูปทรงเหลี่ยม 8 หน้า • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย trigonal bipyramid equatorial 120o axial 180o

20. tetrahedron 109.5o File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 Molecular Geometry trigonal planar 120o linear 180o • รูปร่างถัดมาคือ อะตอมของธาตุที่เกิดพันธะกับอะตอมอื่นๆ ทั้งหมด 4 อะตอมหรือเกิดพันธะกับอะตอมข้างเคียงแล้วมี lone pair เหลืออยู่ 2 คู่ lone pair • ซึ่งจะทำให้รูปร่างที่เกิดขึ้นทั้งหมดเปรียบเสมือนมี 4 ก้อนที่อยู่กันอย่างรอบอะตอมกลาง พบว่า 4 อะตอมนี้จะถูกวางจัดเรียงตัวในลักษณะใหม่เป็นลักษณะที่เสถียรมีชื่อว่า tetrahedron หรือทรงเหลี่ยม 4 หน้า ลักษณะที่เกิดขึ้นมีอะตอมที่อยู่บริเวณพื้นฐานทั้งหมด 3 อะตอมและอยู่ด้านบนอีก 1 อะตอม มุมที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมต่างๆ จะอยู่ประมาณ 109.5 ซึ่งจะเท่ากันในทุกๆ มุม • บางกรณีที่มี lone pair electron เหลืออยู่ จะสามารถทำให้มุมที่เกิดขึ้นนี้ลดลงได้ ยกตัวอย่างเช่น ในกรณีของน้ำหรือแอมโมเนีย เป็นต้น • บางกรณีที่เกิดขึ้นเป็นโมเลกุลที่มีการจับกับอะตอมข้างเคียงทั้งหมด 3 อะตอม เช่น BS3จะทำให้โมเลกุลที่ได้นั้นมีรูปร่างเป็น trigonal planar หรือ 3 เหลี่ยมแบนราบ ซึ่งแต่มุมที่เกิดขึ้นในแต่ละอะตอมเป็น 120o • บางกรณีเกิดอะตอมลักษณะเส้นตรง คืออะตอมกลาง จับกับอะตอมข้างเคียงได้ 2 อะตอมหรือจับแล้วให้มีรูปร่างที่เส้นตรง เช่น BeCl2 Be เป็นธาตุหมู่ 2 เมื่อจับกับอะตอมของธาตุอโลหะที่จะต้องใช้อิเล็กตรอนเพื่อเกิดเป็นโควาเลนต์ทั้งฝั่งด้านซ้ายและขวา จะเกิดได้เพียง 2 พันธะเท่านั้น แต่ละด้านจะทำมุมเป็นเส้นตรงซึ่งกันและกันมุมเป็น 180 • บางกรณีที่พบเป็นลักษณะของ linear เช่น CO2หรือคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งคาร์บอนมีวาเลนต์อิเล็กตรอนอยู่ 4 ตัวจะแชร์อิเล็กตรอนกับออกซิเจนฝั่งซ้าย 2 อิเล็กตรอนเกิดเป็นพันธะคู่ โดยใช้อิเล็กตรอนที่คาร์บอนและ 2 อิเล็กตรอนจากออกซิเจน จึงเกิดพันธะอิเล็กตรอนเกี่ยวข้องทั้งหมด 4 อิเล็กตรอน ลักษณะเดียวกันในด้านขวาของคาร์บอน จึงเกิดเป็นโมเลกุลที่มีพันธะคู่ 2 ฝั่งทั้งด้านซ้ายและขวามุมที่เกิดขึ้นจึงเป็น 180oและรูปร่างโมเลกุลมีลักษณะเป็นเส้นตรง ดังที่แสดงไว้ด้วยเช่นกัน • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย geometry apply to Chemistry

21. .. .. Cl Be .. .. Cl .. .. linear 180o File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา BeCl2 7 1 2 5 6 3 valence e- = 2 + (2 x 7) = 16e- Molecular Geometry fewer than 8e- valence pairs on Be bonding e- two กรณีของ BeCl2อย่างที่ได้กล่าวไว้แล้วในตอนต้นว่าลักษณะเป็น linear ก็เพราะว่า Be มี lone pair electron อยู่ 2 อิเล็กตรอนจึงแชร์อิเล็กตรอนกับคลอรีนฝั่งซ้าย 1 และฝั่งขวาอีก 1 โมเลกุลที่ได้จึงเป็นเส้นตรงมุมเป็น 180 องศา • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย linear molecule

22. .. .. C O O C .. .. .. O .. .. .. O .. .. linear 180o CO2 File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 valence e- = 4 + (2 x 6) = 16e- valence pairs on C two ignore double bonds single and double bonds same กรณีของคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมีวาเลนต์อิเล็กตรอน 4 ตัว แชร์อิเล็กตรอนฝั่งด้านซ้ายกับออกซิเจนทั้งหมดใช้อิเล็กตรอนที่เกิดพันธะทั้งหมด 4 อิเล็กตรอน จึงเกิดเป็นพันธะคู่ในฝั่งซ้ายของคาร์บอน และในฝั่งขวาของคาร์บอนเกิดเป็นพันธะคู่กับออกซิเจนด้วยเช่นกัน รูปร่างโมเลกุลที่ได้จึงมีลักษณะเป็นเส้นตรงและมุมเป็น 180 • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย linear molecular geometry molecular shape linear

23. .. .. .. O O O S .. .. .. .. .. .. : : : .. .. .. O O S S .. .. O .. .. trigonal planar 120o SO2 File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 valence e- = 6+ (2 x 6) = 18e- Molecular Geometry three valence pairs on S two bonding pairs one lone pair molecular geometry trigonal กรณีของ Southfer มี lone pair electron ที่ตัวเองทั้งหมด 6 อิเล็กตรอน ต้องการ 2 อิเล็กตรอน จึงแชร์กับออกซิเจน เพราะฉะนั้นออกซิเจนจึงแชร์อิเล็กตรอนกับ southfer ตัวนี้ด้วย เกิดอิเล็กตรอนล้อมรอบ southfer ทั้งหมด 6 อิเล็กตรอน หลังจากนั้น southfer ตัวนี้ ได้ให้ 2 lone pair electron ที่ southfer นี้ยืมแก่ออกซิเจน จึงเหลือเพียงแค่อีก 2 lone pair 2 lone pair เปรียบเสมือนมี 1 พันธะเพราะฉะนั้นเมื่อดูรูปร่างโมเลกุลที่เกิดขึ้นจึงพบว่าเกิดเป็น double born ระหว่าง southfer กับ ออกซิเจน 1 โมเลกุล เกิดการให้ southfer ไปสู่อิเล็กตรอนจากออกซิเจน 1 พันธะและ lone pair electron เปรียบเสมือน 1 พันธะด้วยเช่นกัน มุมที่เกิดขึ้นทั้งหมดจึงเป็นลักษณะมุมงอ ด้วยมุมงอนี่เองเกิดจาก มุมที่เกิดขึ้นในโมเลกุลนี้ทั้งหมดเปรียบเสมือนเกิดเป็น 3 ด้านซึ่งมุมควรจะเป็น 180 องศาแต่ด้วยเหตุผลที่มี lone pair electron ที่เหลืออยู่ที่ southfer 2 อิเล็กตรอนนี้จึงทำให้มุมที่ได้เล็กกว่า 120 องศา • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย molecular shape bent < 120o

24. .. Cl .. .. .. Cl .. I .. : : : bipyramidal 120o and 1800 ICl2- File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 valence e- = 7+ (2 x 7) + e- = 22e- Molecular Geometry five valence pairs on I two bonding pairs three lone pair on I molecular geometry bipyramidal กรณีของ ICl2-ก็เช่นกัน คือ ไอโอดีนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 7 เวเลนต์อิเล็กตรอนหลังจากนั้นมี I-มีประจุลบอยู่ข้างนอก จึงเปรียบเสมือนว่าไอโอดีนมีอิเล็กตรอนภายในตัวเองครบ 8 เรียบร้อยแล้ว เพราะฉะนั้นจึงให้อิเล็กตรอน 2 อิเล็กตรอนแก่คลอรีน 2 อะตอมยืมไป เมื่อเกิดเป็นพันธะจึงเกิดเป็นพันธะจากการให้ฟลูออรีนไปสู่คลอรีน 1 อะตอมและคลอรีนอีก 1 อะตอมด้วยเช่นกัน ส่งผลให้มีอิเล็กตรอนที่เหลืออยู่ที่ตัวไอโอดีนเองทั้งหมด 6 อิเล็กตรอนหรือกล่าวได้ว่ามี 3 คู่ lone pair electron ในลักษณะวงกลมที่แสดงในรูปครับ และลักษณะพันธะที่เกิดขึ้นกับคลอรีนเป็นลักษณะการให้ของไอโอดีนไปสู่คลอรีน รูปร่างที่เกิดขึ้นทำให้โมเลกุลที่เกี่ยวข้อง มีการจับพันธะทั้งหมด 5 แขน มีลักษณะเป็นรูปทรงพีระมิดฐาน 3 เหลี่ยม แต่ด้วย 3 คู่ lone pair อยู่บริเวณแนวเพลนจึงทำให้คลอรีนอยู่ในลักษณะเส้นตรงในแนวบนล่างของรูปร่างที่เป็นพีระมิดรูปฐาน 3 เหลี่ยมนั้นมุมจึงเป็นลักษณะเส้นตรงครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย molecular shape linear

25. Br .. .. F F .. .. .. .. .. .. F .. .. F F .. .. .. .. .. : octahedral 90o BrF5 File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 valence e- = 7+ (5 x 7) = 42e- Molecular Geometry six valence pairs on Br five bonding pairs one lone pair molecular geometry octahedral ลักษณะของ BrF5 boron มีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 7 ตัว และแชร์อิเล็กตรอนกับฟลูออรีนทั้งหมด 5 ตัว จึงทำให้โมเลกุลของ BrF5 นี้ไม่เป็นไปตามกฎอ๊อกเท็กซ์ bormeen ที่แชร์กับฟลูออรีน 5 ตัวแล้วจึงเหลือ 2 คู่ lone pair แสดงให้เห็นว่า BrF5มีแขนทั้งหมดกับฟลูออรีน 5 แขนและมี 1 คู่ lone pair ที่เหลือ เปรียบเสมือนมีแขนทั้งหมด 6 แขนซึ่งรูปร่างที่แสดงของการมีแขน 6 แขนนั้นคือ octahedral มุมที่ได้ควรจะเป็นในลักษณะ 90องศาซึ่งกันและกันทั้งหมด แต่ทั้งนี้จะมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเนื่องด้วย lone pair ที่เกิดขึ้นตรงนั้นจะไปกระทบทำให้มุมที่ได้เล็กกว่า 90 เพียงเล็กน้อยเท่านั้นครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย molecular shape square pyramidal

26. .. .. Xe F F .. .. .. .. .. .. F F .. .. .. .. : : octahedral 90o XeF4 File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 valence e- = 8+ (4 x 7) = 36e- Molecular Geometry six valence pairs on Xe four bonding pairs two lone pair molecular geometry octahedral ตัวอย่างถัดมาคือ Xenon มีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 8 ตัว เมื่อเกิดพันธะกับฟลูออรีนทั้งหมด 4 ตัวมันจึงนำ 4 อิเล็กตรอนที่อยู่ในตัวมันเองให้ฟลูออรีนแต่ละอะตอมยืมไป เสมือนเกิดพันธะเดี่ยวกับฟลูออรีนทั้งหมด 4 ตัว เมื่อให้ฟลูออรีนยืมไป 8 ตัวจึงเกิดคู่ lone pair เหลืออยู่ 4 อิเล็กตรอนเพราะฉะนั้นคู่ lone pair ที่ได้ก็คือจึงเหลือเพียง 2 คู่ lone pair electron ดังแสดงในรูปของวงกลม เปรียบเสมือนว่า ซีนอนมีแขนที่เกิดขึ้นทั้งหมด 6 แขน รูปร่างที่เกิดขึ้นคือ octahedral หรือทรงเหลี่ยม 8 หน้า lone pair ที่เกิดขึ้นมีด้านบนและด้านล่างทำให้โมเลกุลนี้แสดงคุณสมบัติเป็น square planar หรือเป็นทรงเหลี่ยม 4 หน้าตามพื้นนั่นเอง อิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องในโมเลกุลนี้ทั้งหมดมี 36 อิเล็กตรอนครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย molecular shape square planar

27. .. F .. .. O H H P S .. .. .. .. F F Cl Cl .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. Cl .. F .. .. .. .. .. F F .. .. .. .. .. .. Cl Cl .. .. .. .. Cl .. .. S .. .. .. .. Cl Cl .. I .. : : : : : : : : F F F .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. F F F F .. .. .. .. .. .. .. .. File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 Molecular Geometry ขอให้ไปแก้ตามที่ในแก้ไขนะครับ ก็ ตัวอย่างรูปนี้เป็นลักษณะ เทียรเอเมชทรี่ โมเลกุลของธาตุชนิดต่างๆ พิจารณาดังนี้ คือออกซิเจนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 6 ตัว ต้องการอิเล็กตรอนอีก 2 จึงแชร์อิเล็กตรอนคู่กับไฮโดรเจน 2 ตัว ฉะนั้น lone pair ที่เหลือจึงมี 4 อิเล็กตรอนดังแสดงในรูปวงกลมด้านบน รูปร่างโมเลกุลที่เกิดขึ้นมีลักษณะเป็นรูปวงงอ เดิม 4 แขนนี้น่าจะเป็น octahedral หรือทรงเหลี่ยม 4 หน้าแต่ด้วยอิทธิพลของ lone pair ที่มีจึงทำให้มุมที่เกิดขึ้นของน้ำเป็นมุมงอ กรณีของ Pcl5 ฟอสฟอรัสมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 5 ตัวแชร์อิเล็กตรอนกับครอรีนที่เกิดขึ้นทั้งหมด 5 คลอรีน ฉะนั้นแขนที่เกิดขึ้นทั้งหมดในการเกิดพันธะโควาเลนต์ เป็นพันธะเดี่ยวทั้งหมด 5 แขน รูปร่างที่เกิดขึ้นเป็นรูปพีระมิดคู่ฐาน 3 เหลี่ยม โดยจะมีคลอรีนอยู่ 3 ตัวบริเวณเพลนแกน และมีคลอรีนอีก 2 ตัวอยู่ด้านบนและด้านล่าง กรณีของ southfer มีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 6 ตัว ได้แชร์อิเล็กตรอนคู่กับฟลูออรีนทั้งหมด 6 ตัวด้วยกัน ทำให้โมเลกุลของ southfer ไม่เป็นไปตามกฎอ๊อกเท็กซ์ และพันธะที่เกิดขึ้นทั้งหมด 6 พันธะจึงเป็นพันธะเดี่ยวทั้งหมด และมุมรูปร่างโมเลกุลที่เกิดขึ้นเป็นรูปร่างของ octahedral หรือทรงเหลี่ยม 8 หน้า กรณีของ SF4คล้ายคลึงกัน คือ southfer มีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 6 ตัวแต่จับกับฟลูออรีนทั้งหมด 4 ตัวจึงเหลือเพียงแค่ 1 คู่ lone pair เปรียบเสมือนเป็น 1 แขนลักษณะที่เกิดขึ้นจึงเป็นรูปร่างของ 3 เหลี่ยมแบนราบและมีโมเลกุลด้านบนและด้านล่าง พุ่งขึ้นและพุ่งลงตามลำดับ โมเลกุลSF ที่พุ่งขึ้นและพุ่งลงนั้นมันคือ lone pair1 โมเลกุลเพราะฉะนั้นรูปร่างที่ได้จึงเป็นรูปร่าง ที่มีลักษณะเป็นคล้ายไม้กระดกครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

28. Br .. .. .. .. Xe F F F F .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. F .. .. F F F F .. .. .. .. .. .. .. .. .. : : : File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 7 1 2 5 6 3 Molecular Geometry อันนี้น่าจะเป็น ICl2- มั๊งครับ (อันนี้แก้ต้องติดเครื่องหมายลบด้วย) กรณีถัดมาคือ ClF3 คลอรีนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 7 ตัว แชร์อิเล็กตรอนกับฟลูออรีน 3 ตัว จึงเหลือ 2 คู่ lone pair และ 3 พันธะระหว่าง C กับ F นี้เปรียบเสมือนกับแขนทั้งหมด 5 นั่นคือรูปร่างเป็นพีระมิดคู่ฐาน 3 เหลี่ยมสิ่งที่เกิดขึ้นก็คือ lone pair จะอยู่ในลักษณะแนวเส้นตรงและฟลูออรีนทั้ง 3 ตัวจะอยู่ในลักษณะ 3 เหลี่ยมแบนราบบริเวณเพลนครับ รูปร่างต่อไป ICl2- ไอโอดีนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 7 ตัวและแชร์อิเล็กตรอนร่วมกับคลอรีน 2 ตัว รับประจุลบข้างนอกมา 1 จึงเป็น 8 อิเล็กตรอน หลังจากนั้นก็ใช้ 1 อิเล็กตรอนแชร์พันธะให้อิเล็กตรอนกับคลอรีน 1 ตัว และคลอรีนอีก 1 ตัวก็ได้รับอีก 1 อิเล็กตรอนเช่นกัน ทำให้อิเล็กตรอนที่เหลืออยู่บริเวณไอโอดีนคือ 6 อิเล็กตรอนซึ่งคือ 3 คู่ lone pair ถ้าพิจารณาแขนที่เกิดขึ้นทั้งหมดจะมีแขนที่เกี่ยวข้องทั้งหมด 5 แขน คือจากคลอรีน 2 แขนและ lone pair อีก 3 แขน 5 แขนที่เกิดขึ้นนี้รูปร่างโมเลกุลคือพีระมิดคู่ฐาน 3 เหลี่ยมซึ่ง lone pair ทั้ง 3 จะอยู่บริเวณแนวพื้นราบคือเป็น 3 อะตอมแล้วก็มีเจ้าคลอรีนบนล่างอย่างละ 1 อะตอม มุมที่ได้จึงเป็นลักษณะของเส้นตรง กรณีของ XeF4ซีนอนเป็นธาตุหมู่ 8 มีเวเลนต์อิเล็กตรอนครบ 8 เรียบร้อยแล้ว จึงเกิดพันธะกับฟลูออรีนทั้งหมด 4 ตัวเหลือเวเลนต์อิเล็กตรอนอยู่ 4 อิเล็กตรอนหรือ 2 คู่เวเลนต์อิเล็กตรอน จากนั้นจึงนับแขนพบว่าแขนทั้งหมดมี 6 แขน คือ 4 แขนระหว่าง ซีนอนกับฟลูออรีนและ 2 คู่ lone pair รูปร่างที่เกิดขึ้นเป็นทรงเหลี่ยม 8 หน้า จะพบว่า ซีนอนและฟลูออรีนจะอยู่ในลักษณะของ brand plan ทั้ง 4 โมเลกุล เป็นทรงเหลี่ยม 4 หน้าตามเพลนและ lone pair จะอยู่บนล่างตามลำดับ กรณีของ BrF5 bormeen มีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด7 ตัวและได้แชร์อิเล็กตรอนกับฟลูออรีนทั้งหมดอีก 5 ตัว เพราะฉะนั้นจึงเหลือ lone pair electron อยู่ 2 ตัวเท่านั้นแขนที่เกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องทั้งหมดมี 6 แขน รูปร่างที่เกิดขึ้นเป็น octahedral หรือทรงเหลี่ยม 8 หน้า ซึ่งจะเป็นด้าน 1 คู่ lone pair นี้ ทำให้รูปร่างที่ได้เป็นพีระมิดฐาน 4 เหลี่ยมครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

29. Molecular Shapes Lewis structures File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา physical properties VSEPR 7 1 2 5 6 3 (b.p., solubility) Molecular Shapes separation of charge in molecule polarity electronegativity HF + - Molecular Shapes สนใจเรื่องของพันธะ เกี่ยวกับขั้วของพลังโมเลกุลและขั้วของพันธะซึ่งจากเดิมเราก็ได้กล่าวถึงตอนแรกสุดไปแล้วว่า ธาตุที่มีค่า Electronegativity สูง อย่างเช่นฟลูออรีนจะทำหน้าที่ดึงอิเล็กตรอนมาอยู่บริเวณล้อมรอบของมันมากกว่า จึงแสดงความเป็นลบได้ในขณะที่ไฮโดรเจนไม่สามารถที่จะดึงอิเล็กตรอนมาอยู่ที่ตัวเองได้ดีนัก จึงแสดงความเป็นขั้วบวก เพราะฉะนั้นโมเลกุล HF นี้จึงมีความมีขั้ว โดยขั้วลบจะพุ่งเข้าหาฟลูออรีนและขั้วบวกจะอยู่ที่บริเวณที่ไฮโดรเจนครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

30. electronegativity larger molecules File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา molecular shape 7 1 2 5 6 3 Electronegativity b.p. = -78oC CO2 SO2 b.p. = 23oC : : : : : : : : : : : : : C O O S O O : : : : valence pairs 2 linear 3 valence pairs trigonal + + เรื่องของElectronegativityที่ได้กล่าวไปแล้วในตอนต้น คือผลต่างของ data ถ้าอยู่ระหว่าง 0–2 ก็จะเป็นโมเลกุลที่เป็นพันธะโควาเลนต์ ถ้าเป็น 0 เป็นโมเลกุลที่ไม่มีขั้วนั่นเอง ตัวอย่างเช่น CO2จะพบว่าลักษณะรูปร่างโมเลกุลที่เกิดขึ้นด้วยจากทฤษฎี VSEPR มุมที่เกิดขึ้นเจะป็นเส้นตรง ขั้วที่เกิดขึ้นระหว่าง C กับ O พบว่าออกซิเจนมี En สูงกว่าจึงดึงอิเล็กตรอนไปหาตัวเอง ขณะที่ความเป็นลบอยู่ที่ออกซิเจน เมื่อพิจารณาอีกฝั่งนึงของ CO ก็จะเป็นในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน ดังนั้นโมเลกุลนี้ ถึงแม้ว่าจะเป็นโมเลกุลที่ต่างชนิดกันแต่ data En ที่เกิดขึ้นหรือขั้วที่เกิดขึ้นทั้งหมดหักล้างกันได้ทำให้โมเลกุลนี้ไม่มีขั้ว กรณีของ SO2southferมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 6 ตัว ใช้อิเล็กตรอนกับออกซิเจนทั้ง 2 ฝั่ง ฝั่งละ 2 อิเล็กตรอน ทำให้รูปร่างของโมเลกุลที่ได้มีลักษณะเป็นมุมงอ จะพบว่าออกซิเจนมีค่า En สูงกว่า southferจึงดึงอิเล็กตรอนมาเป็นขั้วลบที่ตัวเอง southferทั้ง 2ตัวไม่สามารถหักล้างกันได้ เพราะว่ามีลักษณะของ lone pair ที่คอยดันให้ลงมาข้างล่างทำให้โมเลกุลนี้เป็นโมเลกุลที่มีขั้วและมีทิศทางของโมเลกุลพุ่งลงตามลำดับครับ - - • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย - - non-polar

31. H Cl Cl Cl C Cl C Cl Cl Cl CHCl3 CCl4 File : 9_1_1.swf insoluble หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา water soluble 7 1 2 5 6 3 Electronegativity 4 valence pairs tetrahedral non-polar polar CHCl3 คาร์บอนเกาะกับคลอรีนทั้งหมด 4 ตัว พบว่าคลอรีนมี En สูงกว่า ดังนั้นทิศของขั้วคือจะวิ่งไปหาคลอรีนแต่ด้วยที่รูปร่างโมเลกุลที่เป็นทรงเหลี่ยม 4 หน้า ลักษณะคล้ายกับขานกพิราบ ดังนั้นแขนความมีขั้วทั้งหมดวิ่งพุ่งลงหาคลอรีนเมื่อรวมกับน้ำแล้วได้ทิศทางของโมเลกุลที่พุ่งลง โมเลกุลนี้เป็นโมเลกุลที่มีขั้วและวิ่งออกห่างจากไฮโดรเจน เข้าหาคลอรีนนั่นเอง กรณี CCl4เป็นโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว พิจารณาจากรูปร่างโมเลกุลที่เป็นลักษณะคล้ายกับขานกพิราบหรือทรงเหลี่ยม 4 หน้า พบว่าเมื่อรวมกับน้ำแล้ว CCl ทั้ง 4 แขนจะเกิดการหักล้างกันอย่างสิ้นเชิง ทำให้โมเลกุลนี้ไม่มีขั้ว จึงไม่สามารถละลายน้ำได้ แต่น้ำนั้นเป็นโมเลกุลที่มีขั้ว ดังนั้น carbon coxacoride ไม่ละลายน้ำแต่ correform CHCl3แสดงความมีขั้วได้มันจึงสามารถที่จะละลายในน้ำได้ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

32. Valence Bond Theory covalent bond overlap of orbitals bonding e- pair File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา opposite spins 7 1 2 5 6 3 Valence Bond Theory CH4 geometry tetrahedral [He] 2s2 2p2 shape tetrahedral valence e- orbitals in molecules Pauling in atoms  mix produce molecular orbitals สำหรับกรณีเรื่อง Valence Bond Theory หรือทฤษฎีของ Valence Bond จะพิจารณาถึง overlap การเชื่อมกันหรือการซ้อนทับกันของ orbitals ที่เกี่ยวข้องกับอะตอมของธาตุแต่ละชนิดนั้น ตัวอย่างเช่น มีเทน จะมีคาร์บอน รูปร่างโมเลกุลของมีเทน เป็นรูปร่าง tetrahedral หรือทรงเหลี่ยม 4 หน้า พิจารณาที่อะตอมกลางของคาร์บอนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็น 2s22p2 ตามลำดับ รูปร่างโมเลกุลที่เกิดขึ้นจะนำเวเลนต์อิเล็กตรอน หรือ 2s2และ 2p2 ไปใช้ในการเกิดรูปร่างโมเลกุลต่อไป โดยการคำนวณจะสามารถคำนวณโดยใช้ solancer equation ซึ่งจะได้กล่าวต่อไปครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

33. sp3 mixing hybridization File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา depends on number of atomic orbitals mixed 7 1 2 5 6 3 type of atomic orbitals mixed Valence Bond Theory CH4 needequivalent orbitals 4 4 mix atomic orbitals [He] 2s2 2p2 mix s and 3 p sp3 การรวมกันของ S กับ Porbitals ของไฮโดรเจน คาร์บอนมีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็น 2s22p4 2S ที่เกิดขึ้นมีลักษณะเป็นรูปทรงกลม กรณีของ 2P P = orbitals มีอิเล็กตรอนที่วิ่งอยู่ล้อมรอบในลักษณะเป็น dumbbell หรือเป็นรูปเลข 8 ดังนั้น P ที่เกิดขึ้นจึงเป็น 3P คือ PX, PY และ PZ เมื่อรวมกันและเพื่อใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมดนี้ในการเกิดพันธะ จึงทำให้คาร์บอนต้องนำอิเล็กตรอนในระดับชั้น 2S และอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในระดับชั้น P 2อิเล็กตรอนมาจับรวมกัน เมื่อจับรวมกันแล้วจึงได้โมเลกุลที่มีรูปร่างขนาดใหม่ขึ้นเรียกว่าการเกิด hybridization หรือเป็นการรวมกันระหว่าง S และ P orbitals ของคาร์บอน ได้รูปร่างโมเลกุลเป็น sp3 hybridization จะใช้ orbitals ที่เกิดขึ้นทั้งหมด 4 orbitals ในการรับอิเล็กตรอนจากไฮโดรเจน และเกิดเป็นโมเลกุลที่มีรูปร่างเป็นคล้ายกับขานกพิราบหรือเป็นรูปร่างทรงเหลี่ยม 4 หน้านั่นเอง จะขอย้ำในตอนแรกนิดนึงก็คือว่า เรามี 2S และ 2P จะเห็นว่า 2S orbitals นี้จะมี S orbitals อยู่เพียง 1 ห้องเท่านั้น แต่กรณีของ P orbitals จะมีทั้งหมด 3P คือ PX, PY และ PZ เมื่อนำเอา orbitals ในชั้น S และ P ทั้ง 3 ตัวมารวมกันเกิดเป็น hybridization ขึ้นมาใหม่นับเป็น SP3รูปร่างโมเลกุลที่เกิดขึ้น จะมี orbitals ทั้งหมด 4 orbitals ตามเดิมครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

34. sp3 p energy File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา hybridization sp3 7 1 2 5 6 3 s Valence Bond Theory CH4 hydrogen sigma bond [He] 2s2 2p2 s  bond sp3 ถ้าแสดงลักษณะง่ายๆ จะพบว่าคาร์บอนมีอิเล็กตรอนในระดับชั้น S orbitals หรือเป็นลักษณะทรงกลม 2 อิเล็กตรอน แล้วอิเล็กตรอนในระดับชั้น P มี 3 ห้องคือ PX, PY และ PZ เมื่อจับรวมกันแล้ว จะเกิดเป็น hybridization ชนิด CH4 hybridization และในการเกิดพันธะนี้ จะใช้ 4 ห้องนี้ในการรับอิเล็กตรอนจากไฮโดรเจน ซึ่งการเกิดพันธะนี้เป็นลักษณะพันธะที่เป็นลักษณะ sigma คือการชนในลักษณะของก้อนไฮโดรเจนชนโดยตรงกับ orbitals ที่เกี่ยวข้องนั้นในแต่ละทิศจึงเกิดเป็นพันธะ sigma bond ครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

35. : : C H H : : : : O sp2 formaldehyde CH2O File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา 3 valence pairs on C 7 1 2 5 6 3 Valence Bond Theory 3 hybrid orbitals [He] 2s2 2p2 sp 2 กรณีของ formaldehyde จะมีลักษณะคล้ายคลึงกับกรณีตอนต้น แต่ต่างกันตรงที่ hybridization ที่เกิดขึ้น เริ่มต้นพิจารณาจากคาร์บอน 2S และ 2P จะพบว่าในการเกิด hybridization ตัวคาร์บอนนี้จะนำมาเพียง S 3 ห้องที่เกิดจากการ hybridization เพื่อใช้ในการเกิดพันธะระหว่างออกซิเจนและไฮโดรเจน เพราะฉะนั้น hybridization ที่เกิดขึ้นนี้จึงเป็น SP2และรูปร่างโมเลกุลของ SP2 นี้จะเป็นลักษะของ 3 เหลี่ยมแบนราบซึ่งจะมีมุมระหว่างแต่ละลูปเป็น 120องศาครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

36. p : : C H H : : : : O p  -bond sp2 -bond p energy File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา hybridization sp2 7 1 2 5 6 3 s Valence Bond Theory p ตัวอย่างที่แสดงได้ง่ายขึ้น จะพบว่าอะตอมของคาร์บอนนั้นมี 2 อิเล็กตรอนใน S และ 2 อิเล็กตรอนใน P เมื่อเกิดเป็นโปรโมชั่น จะพบว่าอิเล็กตรอนในระดับชั้น S และ กระจายรวมกันเป็น SP2และ P ที่เหลืออยู่ 1 นั้นเมื่อนำห้องในชั้น S และ P 2 ห้องรวมกันจะเกิดเป็น 3 ก้อนนั่นคือ SP2และเหลือ 1 P orbitals ที่เหลือ พบว่า SP2 hybridization ที่เกิดขึ้นเป็นลักษณะสีเขียวเป็น SP2 hybridization orbitals และจะเหลือ P orbitals อยู่ 1 ห้อง จากรูปจะพบว่า P มีพลังงานสูงกว่า SP2 hybridization แต่เมื่อพิจารณารูปที่เป็นสีๆ จะพบว่า P orbitals นี่เองจะกระทำการเชื่อมกันระหว่าง P orbitals ที่มีอยู่ในออกซิเจนทำให้เกิดเป็นพันธะในลักษณะที่เป็นขีดๆ สีม่วงระหว่างคาร์บอนกับออกซิเจนอยู่ด้านบนและด้านล่าง นั่นก็คือเป็นพันธะ  สำหรับกรณีก้อนที่เป็นสีแดงม่วงระหว่างคาร์บอนกับออกซิเจนเป็นการจับกันระหว่าง SP2 hybridization และ P orbitals ของออกซิเจนเกิดเป็นพันธะ sigma สิ่งที่เกิดขึ้นตรงนี้พบว่าคาร์บอนและออกซิเจนจะจับกันเป็นพันธะคู่ ซึ่งพันธะคู่นั้นก็คือ 1 พันธะ sigma และ 1 พันธะ  พันธะ  พิจารณาจากเส้นขีดๆ สีน้ำเงินด้านบนและด้านล่างนั่นเอง กรณี SP2 hybridization ที่เหลืออีก 2 orbitals จะทำหน้าที่จับกับไฮโดรเจนที่เหลืออีก 2 ตัวด้วยเช่นกัน ในลักษณะของ sigma bond ครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย energy hybridization sp2 s

37. : : :: :: C O O : : sp CO2 -bond File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา hybridized bonds 2 7 1 2 5 6 3 Valence Bond Theory unhybridized bonds 2 -bond s + p sp SP hybridization เริ่มต้นพิจารณาที่คาร์บอน แต่เดิมเราทราบว่ารูปร่างโมเลกุลของคาร์บอนนี้เป็นรูปร่างลักษณะโมเลกุลที่เป็นเส้นตรง และพันธะที่เกี่ยวข้องเป็นพันธะคู่ระหว่างคาร์บอนและออกซิเจน จากตัวอย่างก่อนหน้านี้ที่ได้นำเสนอไปพบว่า พันธะคู่ที่เกิดระหว่างคาร์บอนและออกซิเจนนั้น ก็คือพันธะที่เกิดจากพันธะ sigma และพันธะ  ตามลำดับครับ เพราะฉะนั้น hybridization ของคาร์บอนไดออกไซด์ชนิดที่เป็น SP hybridization นี้จะมีรูปร่างโมเลกุลเป็นลักษณะของเส้นตรงซึ่งในลักษณะของการจับโมเลกุล ซึงจะอธิบายถัดไปครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

38. p : : :: :: C O O : : p sp p energy File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา hybridization C sp 7 1 2 5 6 3 s Valence Bond Theory -bond end-to-end -bond side-to-side p รูปนี้จะพบว่าคาร์บอนแต่เดิมเป็น S2 และ P2 เมื่อเกิด hybridization แล้วอิเล็กตรอนจะกระจายไปอยู่ทั้งหมดใน 4 ห้องของ SP แต่โมเลกุลนี้เลือกมาเพียงห้อง S และ P มาจับรวมกันเพื่อให้เกิดเป็น hybridization ที่มีระดับพลังงานเท่ากัน มี 2P เหลืออยู่ จะมีรูปร่างเป็นลักษณะเส้นตรงดังรูปสีเหลือง ที่แสดงอยู่ล้อมรอบคาร์บอน และจะมี P อิเล็กตรอนที่อยู่เหลืออีก 2P จากที่ได้กล่าวไปแล้วว่า P จะมีลักษณะของลูก dumbbell เพราะฉะนั้น P ที่เกิดจากคาร์บอนที่เหลือจะเป็นสีฟ้าอยู่ด้านบนและด้านล่างตามลำดับหลังจากนั้น คาร์บอนจะใช้ด้านที่เป็นสีเหลืองชนกับ 1 ก้อน orbitals ของออกซิเจนเกิดเป็นพันธะ sigma และจะพบว่าพันธะ sigma นี้เกิด 1 sigma และ P orbitals ที่เหลือ 1P ของคาร์บอนก็จะไปเกาะกับ P orbitals ของออกซิเจนด้วยเช่นกัน จึงเกิดเป็น  bond ขึ้นอีก 1  bond สำหรับ CO ฝั่งด้านซ้าย กรณีของ CD ด้านขวาก็เกิดขึ้นในลักษณะคล้ายคลึงกันคือสีเหลืององคาร์บอนจับกับสีเขียว 1ก้อนของออกซิเจนซึ่งเป็นลักษณะการชนแบบ sigma bond และการชนกันในระดับชั้น  bond ก็เกิดการชนในลักษณะของเป็น dumbbell ด้านคาร์บอนและ dumbbell ด้านออกซิเจนชนกันเป็น 1คู่นับเป็น 1  bond เพราะฉะนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นพันธะระหว่างคาร์บอนและออกซิเจนจึงเกิดเป็น 1 sigma และ 1เป็นพันธะคู่และ hybridization ที่เกิดขึ้นนี้จึงเป็น hybridization ชนิด SP ของออกซิเจนของคาร์บอน กรณีของออกซิเจน hybridization ที่เกิดขึ้นเป็น SP2 SP2จะมีรูปร่างเป็น 3 เหลี่ยมแบนราบ สีเขียวของออกซิเจนจะมี P orbitals ที่เหลืออยู่ ซึ่งแสดงเป็นสีน้ำเงินดังรูป • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย energy hybridization sp2 O s

39. Cl Cl Cl P Cl Cl PCl5 trigonal bipyramidal File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา hybridized orbitals 5 7 1 2 5 6 3 mix 5 สรุป + 3p + d s dsp3 เรื่องที่ผ่านมาทั้งหมดของ hybridization เรารู้จัก hybridization ชนิด SP3 SP2 และ SPแล้ว ต่อไปก็จะขอสรุปเกี่ยวกับ hybridization ให้ฟังอย่างง่ายๆ นั่นก็คือว่าเรานับตามจำนวนแขนของอะตอมกลางนั้นเลยครับ กรณีของ CS4ตอนต้นที่แสดงให้ดูเราจะเห็นว่าคาร์บอนนี้มีอะตอมอยู่ล้อมรอบทั้งหมด 4 ไฮโดรเจน คือ CS4 แขนที่เกิดขึ้นทั้งหมดจึงมี 4 แขน hybridization ของ CS4 นี้ก็คือ SP3 hybridization กรณีของ CS2O คาร์บอนเกิดพันธะคู่กับออกซิเจนและเกิดพันธะเดี่ยวกับไฮโดรเจน 2 ตัวเปรียบเสมือนคาร์บอนนั้นมีแขนที่เกี่ยวข้องทั้งหมด 3 แขน รูปร่างน่าจะเป็นรูปร่างของ 3 เหลี่ยมแบนราบ และ hybridization ที่เกิดขึ้นจึงเป็น hybridization ตามแขนนั้น ก็คือ SP2 hybridization เมื่อย้ายลงมาสู่โมเลกุล CO2เราทราบว่าคาร์บอนไดออกไซด์มีรูปร่างโมเลกุลเป็นเส้นตรง เปรียบเสมือนล้อมรอบของคาร์บอนนี้มี 2 ด้านคือทั้งด้านซ้ายและด้านขวาเท่านั้น เพราะฉะนั้นแขนที่เกี่ยวข้องของ hybridization ก็นับเริ่มต้นจาก S ไป P ไปตามลำดับ คาร์บอนไดออกไซด์จึงมี hybridization เป็น SP2 ถัดไปกรณีของ PCl5พบว่าฟอสฟอรัสมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 5 ตัวจับกับแขนกับคลอรีนทั้งหมด 5 แขนโมเลกุลนี้ไม่เป็นไปตามอ๊อกเท็กซ์และรูปร่างโมเลกุลก็จะเป็นรูปร่างพีระมิดคู่ฐาน 3 เหลี่ยมเมื่อพิจารณาถึง hybridization พบว่ามี 5 แขน ดังนั้น hybridization จึงนับตามอย่างง่ายๆ ได้ดังนี้ คือ S PS มี 1 ห้อง P มี 3 ห้อง จึงเป็น SP3ตอนนี้ได้ 4 แล้วจึงนับจากชั้นที่ถัดไปคือชั้น D จึงได้เป็น SP3D รวมทั้งหมดจึงเป็นเลข 5 คือ S1 P3 และ D1 hybridization จึงเป็น SP3hybridization ครับ SP3D hybridization ครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย

40. F F F S F F F octahedral SF6 File : 9_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา hybridized orbitals 6 7 1 2 5 6 3 6 mix สรุป + 3p + 2d s d2sp3 กรณีของ SF6 southfer มีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 6 ตัว ใช้อิเล็กตรอนกับฟลูออรีนทั้งหมด 6 อะตอม ก็จะได้รูปร่างของ octahedral หรือทรงเหลี่ยม 8 หน้าเมื่อพิจารณาถึง hybridization ของเจ้าตัว southfer นี้ ก็นับตามจำนวนแขนได้เลยนะครับ กรณีนี้ก็จะพบว่าเราได้แขนของ southfer ทั้งหมด 6 แขนเมื่อเริ่มนับจาก S หลังจากนั้นไป P P ทั้งหมดเป็น 3P Px Py และ Pz จึงใช้ทั้งหมด จากนั้นเราต้องการอีก 2 orbitals จึงดึงมาจาก D orbitals ได้เป็น d2 เพราะฉะนั้น hybridization ของ SF6หรือรูปร่างที่เป็น octahedral นี้จึงมี hybridization เป็น sp3 d2 ยกตัวอย่างอีกตัวอย่างนึงเช่นตัวอย่างของน้ำและแอมโมเนีย น้ำมีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 6 ตัวจับกับไฮโดรเจน 2 ตัวซึ่งครบ 8 จะพบว่าพันธะที่เกิดขึ้นเป็นพันธะเดี่ยว เกิดขึ้นระหว่างออกซิเจนกับไฮโดรเจนแขนทั้งหมดมี 2แขน แต่อย่าลืมว่าเรามี 4 อิเล็กตรอนซึ่งมันคือ 2 คู่ lone pair แล้วเสมือนว่ามันมี 4 แขนรูปร่างที่เกิดขึ้นน่าจะเป็นทรงเหลี่ยม 4 หน้า หรือถ้าพูดกันอีกกรณีหนึ่งคือ lone pair นั้นทำให้มุมที่เกิดขึ้นกับไฮโดรเจน ออกซิเจนและไฮโดรเจนนั้นเล็กลง เล็กกว่า 109.5 ครับ เมื่อพูดถึง hybridization จะพบว่าออกซิเจนนี้มีแขนที่เกี่ยวข้องทั้งหมดเปรียบเสมือน 4 แขนเพราะฉะนั้น hybridization ของน้ำก็คือ SP3 hybridization นั่นเอง กรณีของแอมโมเนียก็เช่นกันแอมโมเนียมีเวเลนต์อิเล็กตรอน 5 ตัวจับกับไฮโดรเจน 3 แขนและเหลือ 1 คู่ lone pair เปรียบเสมือนไฮโดรเจนนั้นมีแขนทั้งหมดเกี่ยวข้อง 4 แขน 4 แขนนั้นคือ hybridization นั้นคือ SP3นั่นเองครับ • ปรากฏข้อความและภาพให้สัมพันธ์กับเสียงบรรยาย