พันธะเคมี: ความหมาย ประเภท การจำแนกประเภทและคุณสมบัติของคำจำกัดความ

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 05:43

แนวคิดของพันธะเคมีมีความสำคัญไม่น้อยในสาขาต่างๆ ของเคมีในฐานะวิทยาศาสตร์ เนื่องจากอะตอมแต่ละตัวสามารถรวมตัวกันเป็นโมเลกุลได้ ทำให้เกิดสารต่างๆ ขึ้น ซึ่งในที่สุดก็เป็นหัวข้อของการวิจัยทางเคมี

อะตอมและโมเลกุลที่หลากหลายนั้นสัมพันธ์กับการเกิดขึ้นของพันธะประเภทต่างๆ ระหว่างพวกมัน โมเลกุลประเภทต่างๆ มีลักษณะเฉพาะในการกระจายตัวของอิเล็กตรอน และด้วยเหตุนี้จึงมีพันธะประเภทเดียวกัน

แนวคิดพื้นฐาน

พันธะเคมีคือชุดของปฏิกิริยาที่นำไปสู่การจับตัวของอะตอมเพื่อสร้างอนุภาคที่เสถียรของโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น (โมเลกุล ไอออน อนุมูล) เช่นเดียวกับมวลรวม (คริสตัล แก้ว ฯลฯ) ธรรมชาติของปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นไฟฟ้าในธรรมชาติ และเกิดขึ้นระหว่างการกระจายของเวเลนซ์อิเล็กตรอนในอะตอมที่เข้าใกล้

Valency มักเรียกว่าความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะกับอะตอมอื่นจำนวนหนึ่ง ในสารประกอบไอออนิก จำนวนอิเล็กตรอนที่ให้มาหรืออิเล็กตรอนที่ยึดติดจะถูกนำมาเป็นค่าของเวเลนซ์ ที่ในสารประกอบโควาเลนต์ จะเท่ากับจำนวนคู่อิเล็กตรอนทั่วไป

สถานะออกซิเดชันเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นประจุแบบมีเงื่อนไขที่อาจอยู่บนอะตอมได้หากพันธะโควาเลนต์มีขั้วทั้งหมดเป็นไอออนิก

พันธะหลายหลากคือจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันระหว่างอะตอมที่พิจารณา

พันธะที่พิจารณาในสาขาเคมีต่างๆ สามารถแบ่งออกเป็นพันธะเคมีได้สองประเภท: พันธะที่นำไปสู่การก่อตัวของสารใหม่ (ในโมเลกุล) และพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล (ระหว่างโมเลกุล)

ลักษณะการสื่อสารพื้นฐาน

พลังงานยึดเหนี่ยวคือพลังงานที่จำเป็นในการทำลายพันธะที่มีอยู่ทั้งหมดในโมเลกุล นอกจากนี้ยังเป็นพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการก่อตัวของพันธะ

ความยาวพันธะคือระยะห่างระหว่างนิวเคลียสของอะตอมในโมเลกุลที่อยู่ติดกันซึ่งแรงดึงดูดและแรงผลักมีความสมดุล

ลักษณะพันธะเคมีของอะตอมทั้งสองนี้เป็นตัววัดความแรงของมัน: ยิ่งความยาวสั้นลงและมีพลังงานมากเท่าไร พันธะเคมีก็จะยิ่งแข็งแรงมากขึ้นเท่านั้น

มุมพันธะมักจะเรียกว่ามุมระหว่างเส้นที่แสดงซึ่งผ่านในทิศทางของพันธะผ่านนิวเคลียสของอะตอม

วิธีการอธิบายลิงค์

สองวิธีที่พบบ่อยที่สุดในการอธิบายพันธะเคมีที่ยืมมาจากกลศาสตร์ควอนตัม:

วิธีออร์บิทัลระดับโมเลกุล. เขาถือว่าโมเลกุลเป็นชุดของอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอม โดยที่อิเล็กตรอนแต่ละตัวเคลื่อนที่ในสนามการกระทำของอิเล็กตรอนและนิวเคลียสอื่นๆ ทั้งหมดโมเลกุลมีโครงสร้างการโคจรและอิเล็กตรอนทั้งหมดจะกระจายไปตามวงโคจรเหล่านี้ นอกจากนี้ วิธีนี้เรียกว่า MO LCAO ซึ่งย่อมาจาก "molecular orbital - a linear combination of atomic orbitals"

วิธีพันธะเวเลนซ์. แสดงถึงโมเลกุลที่เป็นระบบของออร์บิทัลโมเลกุลกลางสองตัว ยิ่งไปกว่านั้น แต่ละพันธะยังสอดคล้องกับพันธะหนึ่งระหว่างอะตอมสองอะตอมที่อยู่ติดกันในโมเลกุล วิธีการนี้เป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

1. การเกิดพันธะเคมีเกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนคู่หนึ่งที่มีสปินตรงข้ามกัน ซึ่งอยู่ระหว่างอะตอมทั้งสองที่พิจารณา คู่อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นนั้นเป็นของสองอะตอมเท่าๆ กัน
2. จำนวนพันธะที่เกิดจากอะตอมหนึ่งอะตอมเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่ในพื้นดินและสถานะตื่นเต้น
3. ถ้าคู่อิเล็กตรอนไม่สร้างพันธะ จะเรียกว่าคู่เดียว

อิเล็กโทรเนกาติวิตี

มันเป็นไปได้ที่จะกำหนดประเภทของพันธะเคมีในสารตามความแตกต่างในค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ อิเล็กโตรเนกาติวิตีเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของอะตอมในการดึงดูดคู่อิเล็กตรอนทั่วไป (เมฆอิเล็กตรอน) ซึ่งนำไปสู่การโพลาไรเซชันของพันธะ

มีหลายวิธีในการกำหนดค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบทางเคมี อย่างไรก็ตาม มาตราส่วนที่ใช้บ่อยที่สุดคือมาตราส่วนตามข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์ ซึ่ง L. Pauling เสนอในปี 1932

ยิ่งความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมมากเท่าไหร่ ความเป็นอิออนิกของมันก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น ในทางตรงกันข้ามค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่เท่ากันหรือใกล้เคียงกันบ่งบอกถึงธรรมชาติของพันธะโควาเลนต์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็นไปได้ที่จะระบุพันธะเคมีที่สังเกตพบในโมเลกุลเฉพาะทางคณิตศาสตร์ ในการทำเช่นนี้ คุณต้องคำนวณ ΔX - ผลต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมตามสูตร: ΔX=|X ₁ -X ₂ |.

• ถ้า ΔХ>1, 7 พันธะคืออิออน
• ถ้า 0.5≦ΔХ≦1.7 แล้วพันธะโควาเลนต์จะมีขั้ว
• ถ้า ΔХ=0 หรือใกล้เคียงกัน พันธะจะเป็นโควาเลนต์ไม่มีขั้ว

พันธะอิออน

อิออนเป็นพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนหรือเนื่องจากการถอนอิเล็กตรอนคู่ปกติโดยอะตอม ในสาร พันธะเคมีประเภทนี้กระทำโดยแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต

ไอออนเป็นอนุภาคที่มีประจุที่เกิดจากอะตอมอันเป็นผลมาจากการรับหรือสูญเสียอิเล็กตรอน เมื่ออะตอมรับอิเล็กตรอน จะได้รับประจุลบและกลายเป็นประจุลบ หากอะตอมให้เวเลนซ์อิเล็กตรอน อะตอมจะกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุบวกที่เรียกว่าไอออนบวก

มันเป็นลักษณะของสารประกอบที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของอะตอมของโลหะทั่วไปกับอะตอมของอโลหะทั่วไป หลักของกระบวนการนี้คือความทะเยอทะยานของอะตอมที่จะได้รับการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เสถียร และสำหรับสิ่งนี้ โลหะทั่วไปและอโลหะจำเป็นต้องให้หรือรับอิเล็กตรอนเพียง 1-2 ตัวเท่านั้นที่พวกเขาทำได้อย่างง่ายดาย

กลไกของการเกิดพันธะเคมีไอออนิกในโมเลกุลนั้น พิจารณาตามธรรมเนียมโดยใช้ตัวอย่างปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมและคลอรีน อะตอมของโลหะอัลคาไลบริจาคอิเล็กตรอนที่ดึงโดยอะตอมฮาโลเจนได้อย่างง่ายดาย ผลลัพธ์คือ Na⁺ cation และ Cl^- ไอออนซึ่งถูกดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิต

ไม่มีพันธะไอออนิกในอุดมคติ แม้แต่ในสารประกอบดังกล่าว ซึ่งมักเรียกกันว่าไอออนิก การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากอะตอมไปยังอะตอมในขั้นสุดท้ายก็ไม่เกิดขึ้น คู่อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นยังคงใช้กันทั่วไป ดังนั้นพวกเขาจึงพูดถึงระดับความเป็นไอออนของพันธะโควาเลนต์

พันธะไอออนิกมีลักษณะเด่นสองคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกัน:

• ไม่มีทิศทาง นั่นคือ สนามไฟฟ้ารอบไอออนมีรูปร่างเป็นทรงกลม
• ความไม่อิ่มตัว กล่าวคือ จำนวนไอออนที่มีประจุตรงข้ามกันที่สามารถวางรอบไอออนใดๆ นั้น ถูกกำหนดโดยขนาดของไอออน

พันธะเคมีโควาเลนต์

พันธะเกิดขึ้นเมื่อเมฆอิเล็กตรอนของอะตอมอโลหะคาบเกี่ยวกัน เรียกว่าพันธะโควาเลนต์ จำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันเป็นตัวกำหนดความหลายหลากของพันธะ ดังนั้น อะตอมของไฮโดรเจนจึงเชื่อมโยงกันด้วยพันธะ H··H เพียงพันธะเดียว และอะตอมของออกซิเจนจะสร้างพันธะคู่ O::O.

มีสองกลไกสำหรับการก่อตัวของมัน:

• แลกเปลี่ยน - แต่ละอะตอมเป็นตัวแทนของอิเล็กตรอนหนึ่งตัวสำหรับการก่อตัวของคู่สามัญ: A +B=A: B ในขณะที่การเชื่อมต่อเกี่ยวข้องกับออร์บิทัลอะตอมภายนอกซึ่งมีอิเล็กตรอนอยู่หนึ่งตัว
• ผู้บริจาค - เพื่อสร้างพันธะ หนึ่งในอะตอม (ผู้บริจาค) ให้อิเล็กตรอนคู่หนึ่ง และตัวที่สอง (ตัวรับ) - วงโคจรอิสระสำหรับตำแหน่งของมัน: A +:B=A:B.

วิธีที่เมฆอิเล็กตรอนทับซ้อนกันเมื่อเกิดพันธะเคมีโควาเลนต์ก็ต่างกัน

1. โดยตรง พื้นที่ทับซ้อนของเมฆอยู่บนเส้นจินตภาพตรงที่เชื่อมกับนิวเคลียสของอะตอมที่พิจารณา ในกรณีนี้จะเกิดพันธะ σ ประเภทของพันธะเคมีที่เกิดขึ้นในกรณีนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของเมฆอิเล็กตรอนที่มีการทับซ้อนกัน: s-s, s-p, p-p, s-d หรือ p-d σ-bonds ในอนุภาค (โมเลกุลหรือไอออน) พันธะ σ เพียงตัวเดียวสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงกัน
2. ข้าง. มันดำเนินการทั้งสองด้านของเส้นที่เชื่อมต่อนิวเคลียสของอะตอม นี่คือวิธีการสร้าง π-bond และความหลากหลายของมันก็ยังเป็นไปได้: p-p, p-d, d-d พันธะ π แยกจาก σ-bond ไม่ก่อตัว มันสามารถอยู่ในโมเลกุลที่มีพันธะหลายตัว (สองเท่าและสามเท่า)

คุณสมบัติพันธะโควาเลนต์

พวกมันกำหนดลักษณะทางเคมีและทางกายภาพของสารประกอบ คุณสมบัติหลักของพันธะเคมีในสารคือ ทิศทาง ความเป็นขั้ว และความสามารถในการโพลาไรซ์ ตลอดจนความอิ่มตัว

ทิศทางของพันธะกำหนดคุณสมบัติของโมเลกุลโครงสร้างของสารและรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล สาระสำคัญของมันอยู่ที่ความจริงที่ว่าเมฆอิเล็กตรอนที่ทับซ้อนกันได้ดีที่สุดนั้นเป็นไปได้ด้วยการวางแนวที่แน่นอนในอวกาศ ตัวเลือกสำหรับการก่อตัวของพันธะ σ- และ π ได้รับการพิจารณาข้างต้นแล้ว

ความอิ่มตัวเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมีจำนวนหนึ่งในโมเลกุล จำนวนพันธะโควาเลนต์สำหรับแต่ละอะตอมถูกจำกัดด้วยจำนวนของออร์บิทัลชั้นนอก

ขั้วของพันธะขึ้นอยู่กับความแตกต่างในค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอม กำหนดความสม่ำเสมอของการกระจายอิเล็กตรอนระหว่างนิวเคลียสของอะตอม พันธะโควาเลนต์บนพื้นฐานนี้สามารถเป็นแบบมีขั้วหรือไม่มีขั้วได้

• ถ้าคู่อิเล็กตรอนทั่วไปเป็นของอะตอมแต่ละอะตอมเท่ากันและอยู่ห่างจากนิวเคลียสเท่ากัน พันธะโควาเลนต์จะไม่มีขั้ว
• ถ้าอิเล็กตรอนคู่ธรรมดาถูกเลื่อนไปที่นิวเคลียสของอะตอมตัวใดตัวหนึ่ง ก็จะเกิดพันธะเคมีที่มีขั้วโควาเลนต์

โพลาไรเซชันแสดงโดยการเคลื่อนที่ของพันธะอิเล็กตรอนภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอก ซึ่งอาจเป็นของอนุภาคอื่น พันธะที่อยู่ใกล้เคียงในโมเลกุลเดียวกัน หรือมาจากแหล่งสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก ดังนั้นพันธะโควาเลนต์ภายใต้อิทธิพลของพวกมันสามารถเปลี่ยนขั้วของมันได้

ภายใต้การผสมพันธุ์ของออร์บิทัล เข้าใจถึงการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบของพวกเขาในการดำเนินการพันธะเคมี นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้เกิดการทับซ้อนกันอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด การผสมพันธุ์มีดังต่อไปนี้:

• sp³. หนึ่ง s- และสาม p-orbitals ก่อตัวเป็นสี่ออร์บิทัล "ไฮบริด" ที่มีรูปร่างเหมือนกัน ภายนอกดูเหมือนจัตุรมุขที่มีมุมระหว่างแกน 109°
• sp². หนึ่ง s- และ p-orbitals สองอันสร้างรูปสามเหลี่ยมแบนที่มีมุมระหว่างแกน 120°
• sp. หนึ่ง s- และหนึ่ง p-orbital สร้างออร์บิทัล "ไฮบริด" สองออร์บิทัลที่มีมุมระหว่างแกนของพวกมัน 180°

พันธะโลหะ

คุณลักษณะของโครงสร้างของอะตอมโลหะคือรัศมีที่ค่อนข้างใหญ่และมีอิเล็กตรอนจำนวนน้อยในออร์บิทัลชั้นนอก เป็นผลให้ในองค์ประกอบทางเคมีดังกล่าว พันธะระหว่างนิวเคลียสและเวเลนซ์อิเล็กตรอนค่อนข้างอ่อนและแตกง่าย

พันธะโลหะเป็นปฏิกิริยาระหว่างอะตอม-ไอออนของโลหะ ซึ่งดำเนินการโดยใช้อิเล็กตรอนที่แยกตัวออกจากกัน

ในอนุภาคโลหะ วาเลนซ์อิเล็กตรอนสามารถปล่อยออร์บิทัลชั้นนอกได้อย่างง่ายดาย เช่นเดียวกับการครอบครองที่ว่างบนพวกมัน ดังนั้นในช่วงเวลาที่ต่างกัน อนุภาคเดียวกันสามารถเป็นอะตอมและไอออนได้ อิเล็กตรอนที่ฉีกขาดออกจากพวกมันจะเคลื่อนที่อย่างอิสระตลอดปริมาตรทั้งหมดของโครงข่ายผลึกและทำพันธะเคมี

พันธะประเภทนี้มีความคล้ายคลึงกันกับไอออนิกและโควาเลนต์ เช่นเดียวกับไอออนิก ไอออนมีความจำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของพันธะโลหะ แต่ถ้าสำหรับการใช้ปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตในกรณีแรกจำเป็นต้องมีไพเพอร์และแอนไอออนแล้วในครั้งที่สองบทบาทของอนุภาคที่มีประจุลบจะเล่นโดยอิเล็กตรอน หากเราเปรียบเทียบพันธะโลหะกับพันธะโควาเลนต์ การก่อตัวของทั้งสองก็ต้องการอิเล็กตรอนร่วมกัน อย่างไรก็ตาม ในซึ่งต่างจากพันธะเคมีที่มีขั้วตรง พวกมันไม่ได้ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นระหว่างสองอะตอม แต่เป็นของอนุภาคโลหะทั้งหมดในโครงผลึก

พันธะโลหะมีหน้าที่ในคุณสมบัติพิเศษของโลหะเกือบทั้งหมด:

• ความเป็นพลาสติก มีอยู่เนื่องจากความเป็นไปได้ของการกระจัดของชั้นของอะตอมในโครงผลึกที่ถือโดยแก๊สอิเล็กตรอน
• ความมันวาวของโลหะ ซึ่งสังเกตได้เนื่องจากการสะท้อนของรังสีของแสงจากอิเล็กตรอน (ในสถานะผงไม่มีโครงผลึก ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงเคลื่อนที่ไปตามนั้น)
• การนำไฟฟ้าซึ่งดำเนินการโดยกระแสของอนุภาคที่มีประจุ และในกรณีนี้ อิเล็กตรอนขนาดเล็กจะเคลื่อนที่อย่างอิสระท่ามกลางไอออนโลหะขนาดใหญ่
• การนำความร้อน สังเกตได้จากความสามารถของอิเล็กตรอนในการถ่ายเทความร้อน

พันธะไฮโดรเจน

พันธะเคมีประเภทนี้บางครั้งเรียกว่าตัวกลางระหว่างปฏิสัมพันธ์ระหว่างโควาเลนต์และระหว่างโมเลกุล หากอะตอมของไฮโดรเจนมีพันธะกับธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาทีฟอย่างแรงอย่างใดอย่างหนึ่ง (เช่น ฟอสฟอรัส ออกซิเจน คลอรีน ไนโตรเจน) ก็จะสามารถสร้างพันธะเพิ่มเติมที่เรียกว่าไฮโดรเจนได้

มันอ่อนกว่าพันธบัตรทุกประเภทที่พิจารณาข้างต้นมาก (พลังงานไม่เกิน 40 kJ/โมล) แต่ก็ละเลยไม่ได้ นั่นคือสาเหตุที่พันธะเคมีไฮโดรเจนในแผนภาพดูเหมือนเส้นประ

การเกิดพันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นได้เนื่องจากปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตระหว่างตัวรับและตัวรับในเวลาเดียวกัน ค่านิยมต่างกันมากอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ทำให้เกิดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนมากเกินไปในอะตอม O, N, F และอื่น ๆ รวมถึงการขาดอะตอมไฮโดรเจน ในกรณีที่ไม่มีพันธะเคมีระหว่างอะตอมดังกล่าว แรงดึงดูดจะทำงานหากอยู่ใกล้เพียงพอ ในกรณีนี้ โปรตอนเป็นตัวรับคู่อิเล็กตรอน และอะตอมที่สองเป็นผู้ให้

พันธะไฮโดรเจนสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งระหว่างโมเลกุลข้างเคียง เช่น น้ำ กรดคาร์บอกซิลิก แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย และภายในโมเลกุล เช่น กรดซาลิไซลิก

การมีอยู่ของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำ อธิบายคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์หลายประการ:

• ค่าความจุความร้อน ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก จุดเดือดและจุดหลอมเหลว ตามการคำนวณ ควรน้อยกว่าค่าจริงมาก ซึ่งอธิบายได้จากพันธะของโมเลกุลและความจำเป็นในการใช้จ่าย พลังงานที่จะทำลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล
• ต่างจากสารอื่นๆ เมื่ออุณหภูมิลดลง ปริมาณน้ำจะเพิ่มขึ้น นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าโมเลกุลครอบครองตำแหน่งที่แน่นอนในโครงสร้างผลึกของน้ำแข็งและเคลื่อนออกจากกันตามความยาวของพันธะไฮโดรเจน

การเชื่อมต่อนี้มีบทบาทพิเศษสำหรับสิ่งมีชีวิต เนื่องจากการมีอยู่ของมันในโมเลกุลโปรตีนเป็นตัวกำหนดโครงสร้างพิเศษของพวกมัน และด้วยเหตุนี้คุณสมบัติของพวกมัน นอกจากนี้ กรดนิวคลีอิกซึ่งประกอบเป็นเกลียวคู่ของ DNA ยังเชื่อมต่อกันอย่างแม่นยำด้วยพันธะไฮโดรเจน

การสื่อสารในคริสตัล

ของแข็งส่วนใหญ่มีตะแกรงคริสตัล - พิเศษการจัดเรียงร่วมกันของอนุภาคที่ก่อตัวขึ้น ในกรณีนี้สังเกตคาบสามมิติและอะตอมโมเลกุลหรือไอออนจะอยู่ที่โหนดซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยเส้นจินตภาพ โครงสร้างผลึกทั้งหมดแบ่งออกเป็นอะตอม โมเลกุล อิออน และโลหะ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของอนุภาคและพันธะระหว่างอนุภาคเหล่านี้

มีไอออนบวกและแอนไอออนอยู่ในโหนดของโครงผลึกไอออนิก นอกจากนี้ แต่ละตัวยังล้อมรอบด้วยจำนวนไอออนที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดโดยมีประจุตรงข้ามเท่านั้น ตัวอย่างทั่วไปคือโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) พวกมันมักจะมีจุดหลอมเหลวและความแข็งสูงเนื่องจากต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการแตก

โมเลกุลของสารที่เกิดจากพันธะโควาเลนต์จะอยู่ที่โหนดของโครงผลึกโมเลกุล (เช่น I₂) พวกเขาเชื่อมต่อกันด้วยปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอของ Van der Waals ดังนั้นโครงสร้างดังกล่าวจึงง่ายต่อการทำลาย สารประกอบดังกล่าวมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ำ

อะตอมคริสตัลขัดแตะประกอบด้วยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่มีค่าวาเลนซ์สูง พวกมันเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แรง ซึ่งหมายความว่าสารมีจุดเดือดสูง จุดหลอมเหลว และความแข็งสูง ตัวอย่างคือเพชร

ดังนั้น พันธะทุกประเภทที่พบในสารเคมีจึงมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ซึ่งอธิบายความซับซ้อนของปฏิกิริยาระหว่างอนุภาคในโมเลกุลและสารต่างๆ คุณสมบัติของสารประกอบขึ้นอยู่กับพวกมัน พวกเขากำหนดกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อม