ห่างไกลจากบทบาทสุดท้ายในระดับเคมีขององค์กรของโลกที่เล่นโดยวิธีการเชื่อมต่อของอนุภาคโครงสร้างการเชื่อมต่อโครงข่าย สารอย่างง่ายส่วนใหญ่ กล่าวคืออโลหะ มีพันธะโควาเลนต์ชนิดไม่มีขั้ว ยกเว้นก๊าซเฉื่อย โลหะในรูปแบบบริสุทธิ์มีวิธีพันธะพิเศษ ซึ่งเกิดขึ้นจากการขัดเกลาอิเล็กตรอนอิสระในตาข่ายคริสตัล
สารเชิงซ้อนทั้งหมด (ยกเว้นสารอินทรีย์บางชนิด) มีพันธะเคมีที่มีขั้วโควาเลนต์ ชนิดและตัวอย่างของสารประกอบเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง ในระหว่างนี้ จำเป็นต้องค้นหาว่าลักษณะใดของอะตอมที่ส่งผลต่อโพลาไรเซชันของพันธะ
อิเล็กโทรเนกาติวิตี
อะตอมหรือค่อนข้างจะเรียกว่านิวเคลียสของพวกมัน (อย่างที่เราทราบกันว่ามีประจุบวก) มีความสามารถในการดึงดูดและกักเก็บความหนาแน่นของอิเล็กตรอนไว้โดยเฉพาะในระหว่างการก่อตัวของพันธะเคมี คุณสมบัตินี้เรียกว่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ ในตารางธาตุ ค่าของมันจะเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาและกลุ่มย่อยหลักขององค์ประกอบ ค่าของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ไม่คงที่เสมอไปและสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อเปลี่ยนประเภทของไฮบริไดเซชันนั้นออร์บิทัลของอะตอม
พันธะเคมี ชนิดและตัวอย่างจะระบุไว้ด้านล่าง หรือมากกว่า การแปลเป็นภาษาท้องถิ่นหรือการกระจัดบางส่วนของพันธะเหล่านี้ไปยังหนึ่งในผู้เข้าร่วมการจับ อธิบายได้อย่างแม่นยำโดยคุณลักษณะทางไฟฟ้าขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่น การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นกับอะตอมที่มันแข็งแกร่งขึ้น
พันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว
"สูตร" ของพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วนั้นง่าย - อะตอมสองอะตอมที่มีลักษณะเหมือนกันจะรวมอิเล็กตรอนของเปลือกเวเลนซ์ของพวกมันให้เป็นคู่ร่วมกัน คู่นี้เรียกว่าแชร์เพราะมันเป็นของผู้เข้าร่วมทั้งคู่ในการผูกมัด ต้องขอบคุณการขัดเกลาทางสังคมของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในรูปของอิเล็กตรอนคู่หนึ่งที่อะตอมผ่านเข้าสู่สถานะที่เสถียรมากขึ้น เมื่อพวกเขาเสร็จสิ้นระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก และ "ออกเตต" (หรือ "ดับเบิ้ล" ในกรณีของ สารไฮโดรเจนอย่างง่าย H2มันมี s-orbital เดียวซึ่งต้องใช้อิเล็กตรอนสองตัวจึงจะสมบูรณ์) คือสถานะของระดับชั้นนอกที่อะตอมทั้งหมดต้องการเนื่องจากการเติมจะสอดคล้องกับ รัฐที่มีพลังงานขั้นต่ำ
ตัวอย่างของพันธะโควาเลนต์แบบไม่มีขั้วมีอยู่ในสารอนินทรีย์และไม่ว่าจะฟังดูแปลกแค่ไหน แต่ก็อยู่ในเคมีอินทรีย์ด้วย พันธะประเภทนี้มีอยู่ในสารธรรมดาทั้งหมด - อโลหะ ยกเว้นก๊าซมีตระกูล เนื่องจากระดับความจุของอะตอมก๊าซเฉื่อยเสร็จสมบูรณ์แล้วและมีอิเล็กตรอนออกเตต ซึ่งหมายความว่าพันธะกับพันธะที่คล้ายกันจะไม่ทำให้เกิดพันธะ รู้สึกถึงมันและมีประโยชน์อย่างกระฉับกระเฉงน้อยลง ในสารอินทรีย์ ไม่มีขั้วเกิดขึ้นในแต่ละโมเลกุลโครงสร้างบางอย่างและมีเงื่อนไข
พันธะโควาเลนต์
ตัวอย่างของพันธะโควาเลนต์แบบไม่มีขั้วถูกจำกัดอยู่เพียงโมเลกุลของสารธรรมดาเพียงไม่กี่โมเลกุล ในขณะที่สารประกอบไดโพลซึ่งความหนาแน่นของอิเล็กตรอนถูกเปลี่ยนบางส่วนไปสู่องค์ประกอบอิเล็กโตรเนกาทีฟมากกว่านั้นส่วนใหญ่ การรวมกันของอะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่างกันทำให้เกิดพันธะโพลาร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พันธะในสารอินทรีย์คือพันธะโควาเลนต์ บางครั้งไอออนิกและอนินทรีย์ออกไซด์ก็มีขั้วเช่นกัน และในเกลือและกรด พันธะประเภทไอออนิกมีอิทธิพลเหนือกว่า
ในกรณีสุดโต่งของการผูกมัดในขั้ว บางครั้งก็พิจารณาสารประกอบประเภทไอออนิก หากอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบหนึ่งมีค่าสูงกว่าองค์ประกอบอื่นอย่างมีนัยสำคัญ คู่อิเล็กตรอนจะถูกเปลี่ยนจากจุดศูนย์กลางพันธะไปที่องค์ประกอบนั้นโดยสมบูรณ์ นี่คือวิธีที่การแยกตัวเป็นไอออนเกิดขึ้น ผู้ที่จับอิเล็กตรอนเป็นคู่จะกลายเป็นแอนไอออนและได้รับประจุลบ และผู้ที่สูญเสียอิเล็กตรอนจะกลายเป็นไอออนบวกและกลายเป็นบวก
ตัวอย่างสารอนินทรีย์ที่มีพันธะโควาเลนต์ชนิดไม่มีขั้ว
สารที่มีพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้ว ตัวอย่างเช่น โมเลกุลก๊าซไบนารีทั้งหมด: ไฮโดรเจน (H - H) ออกซิเจน (O=O) ไนโตรเจน (ในโมเลกุล 2 อะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะสามตัว (น ≡ น)); ของเหลวและของแข็ง: คลอรีน (Cl - Cl), ฟลูออรีน (F - F), โบรมีน (Br - Br), ไอโอดีน (I - I) เช่นเดียวกับสารที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่างๆ แต่มีความเหมือนกันจริงค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตี เช่น ฟอสฟอรัสไฮไดรด์ - pH3.
สารอินทรีย์และพันธะไม่มีขั้ว
เป็นที่ชัดเจนว่าอินทรียวัตถุทั้งหมดมีความซับซ้อน เกิดคำถามว่าสารเชิงซ้อนจะมีพันธะไม่มีขั้วได้อย่างไร คำตอบนั้นค่อนข้างง่ายหากคุณคิดอย่างมีเหตุผล หากค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบคู่แตกต่างกันอย่างไม่มีนัยสำคัญและไม่สร้างโมเมนต์ไดโพลในสารประกอบ พันธะดังกล่าวจะถือว่าไม่มีขั้ว นี่คือสถานการณ์ของคาร์บอนและไฮโดรเจนนั่นเอง: พันธะ C-H ทั้งหมดในสารอินทรีย์ถือว่าไม่มีขั้ว
ตัวอย่างของพันธะโควาเลนต์ไม่มีขั้วคือโมเลกุลของมีเทน ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ง่ายที่สุด ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอมซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเดี่ยวที่มีอะตอมไฮโดรเจนสี่อะตอม อันที่จริงแล้ว โมเลกุลไม่ใช่ไดโพลเนื่องจากไม่มีประจุอยู่ในนั้น ในระดับหนึ่งเนื่องจากโครงสร้างจัตุรมุข ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอ
ตัวอย่างของพันธะโควาเลนต์แบบไม่มีขั้วมีอยู่ในสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เกิดขึ้นได้เนื่องจากผลกระทบจากเมโซเมอร์ เช่น การถอนความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะจางหายไปอย่างรวดเร็วตามสายโซ่คาร์บอน ดังนั้น ในโมเลกุลเฮกซาคลอโรอีเทน พันธะ CCC จึงไม่มีขั้วเนื่องจากการดึงความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอย่างสม่ำเสมอโดยอะตอมของคลอรีนหกอะตอม
ลิงก์ประเภทอื่นๆ
นอกจากพันธะโควาเลนต์ซึ่งยังสามารถดำเนินการได้ตามกลไกการรับผู้บริจาคมีไอออนิกโลหะและพันธะไฮโดรเจน ลักษณะโดยย่อของสองคนสุดท้ายถูกนำเสนอข้างต้น
พันธะไฮโดรเจนเป็นปฏิกิริยาทางไฟฟ้าสถิตระหว่างโมเลกุลที่สังเกตได้ถ้าโมเลกุลมีอะตอมของไฮโดรเจนและอะตอมอื่นๆ ที่มีคู่อิเล็กตรอนที่ไม่แบ่งใช้ พันธะประเภทนี้อ่อนแอกว่าพันธะอื่นมาก แต่เนื่องจากพันธะเหล่านี้จำนวนมากสามารถก่อตัวในสารได้ จึงมีส่วนสำคัญต่อคุณสมบัติของสารประกอบ