โครงงานพันธะเคมี

โครงงานพนั ธะเคมี
Chemical bond

ผทู้ าโครงงาน
1.นายธญาวฒั น์ ศฤงคาร ม.3.1 เลขท่ี 5
2.ด.ญ.ณชิ ารัตน์ เมธา ม.3.1 เลขที่ 10
3.นายพนั ธรัฐ ลอื ชา ม.3.1 เลขที่ 23
4.ด.ญ.วรชั ยา พรมเอย่ี ม ม.3.1 เลขท่ี 25

อาจารย์ทีป่ รึกษา
อาจารยท์ ักษอร จอมมานพ

โครงงานนเ้ี ป็นสว่ นหน่งึ ของกจิ กรรมพัฒนาผู้เรยี น
ตามหลกั สูตรโรงเรียนสาธติ มหาวิทยาลัยพะเยา

ปกี ารศึกษา 2563
ลิขสิทธิข์ องโรงเรยี นสาธิตมหาวทิ ยาลัยพะเยา

กิตตกิ รรมประกาศ

โครงงานนี้สาเร็จลุล่วงไปได้ด้วยความกรณุ าของอาจารย์ทักษอร จอมมานพ อาจารย์ท่ีปรึกษา
โครงงานที่ได้ให้คาเสนอแนะ แนวคิด ตลอดจนแก้ไข้ข้อบกพร่องต่างๆ มาโดยตลอด จนโครงงานเล่มน้ี
เสรจ็ สมบูรณ์ ทางผู้ศกึ ษาจงึ ขอกราบขอบพระคณุ เปน็ อยา่ งสูง

ขอขอบคุณเพื่อนๆ ชั้นมัธยมศึกษาศึกษาปีท่ี 3 ห้อง 1 โรงเรียนสาธิตมหาวทิ ยาลัยพะเยาท่ีชว่ ย
ใหค้ าแนะนาดๆี เกย่ี วกบั โครงงานชนิ้ นี้ จนทาให้โครงงานสาเร็จลุลว่ งไปได้

คณะผ้วู ิจัย
28 ตุลาคม 2563

บทคัดยอ่
พันธะเคมี เป็นแรงยดึ เหน่ยี วทเี่ กดิ ข้ึนระหวา่ งอนุภาคมูลฐานหรืออะตอม (Atom) ซ่ึงเปน็ การ
ดึงดูดเข้าหากัน เพ่ือสร้างเสถียรภาพในระดับโมเลกุล จนเกิดเป็นสสารหรือสารประกอบท่ีมีโครงสร้าง
ขนาดใหญ่และมีความซบั ซ้อนมากขึ้นในธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นน้า อากาศ พ้ืนดิน ก้อนหิน ต้นไม้ รวมไป

ถึงเนอ้ื เยอื่ และร่างกายของสิ่งมชี วี ติ ซง่ึ ทุกสสารในจกั รวาลลว้ นถกู สร้างขึน้ จากการรวมตัวกนั ของอนภุ าค

บทที่ 1

บทนา

ท่มี าและความสาคญั

แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ของวิชาเคมีน้ันส่วนใหญ่เป็นปรากฏการณ์ท่ีมองไม่เห็นได้ด้วยตาเปล่า
เช่น โครงสร้างอะตอม พันธะเคมี กลไกการเกิดปฏิกิริยาเคมี เป็นต้น จากการศึกษาพบว่า แนวคิดทาง
วิทยาศาสตร์ในวิชาเคมีท่ีคลาดเคลื่อนส่วนใหญ่คือเรื่อง พันธะเคมีเนื่องจากพันธะเคมีเป็นการศึกษาที่
เก่ียวข้องกับ โครงสร้างและการเกิดแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ไอออน หรืออะตอมของสารเป็น
ปรากฏการณ์ระดับจุลภาค ไม่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า มีความเป็นนามธรรมสูง ทาความเข้าใจได้
ยาก ส่งผลให้เกิดแนวความคิดท่คี ลาดเคลอ่ื น ขึ้นได้

พันธะเคมี เป็นแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดข้ึนระหว่างอนุภาคมูลฐานหรืออะตอม (Atom) ซึ่งเป็นการ
ดึงดูดเข้าหากัน เพื่อสร้างเสถียรภาพในระดับโมเลกุล จนเกิดเป็นสสารหรือสารประกอบที่มีโครงสร้าง
ขนาดใหญ่และมีความซับซ้อนมากข้ึนในธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นน้า อากาศ พ้ืนดิน ก้อนหิน ต้นไม้ รวมไป
ถงึ เน้ือเยอ่ื และร่างกายของสง่ิ มีชีวติ ซึง่ ทุกสสารในจกั รวาลลว้ นถูกสรา้ งข้ึนจากการรวมตัวกันของอนุภาค

คณะผู้จัดทาโครงงานได้ทาการศึกษาเร่ืองพันธะเคมี เพ่ือเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่สนใจค้นคว้าหา
ความรู้เพ่ิมเติม และใช้ในการสอบศึกษาเรียนต่อในระดับชั้นมัธยมปลาย เมื่อทาโครงงานเรื่องพันธะเคมี
จบจะทาให้คณะผู้จัดทาและผู้ฟังการนาเสนอได้มีความรู้ความเข้าใจในเนื้อหาเร่ืองพันธะทางเคมีมาก
ยิง่ ขนึ้ สามารถพฒั นาความรู้และนาไปใช้ต่อไป

วตั ถปุ ระสงค์

1.เพ่ืออธบิ ายความหมายของพนั ธะเคมีได้อย่างถกู ตอ้ ง
2.เพอ่ื สามารถแยกความแตกต่างของแต่ละพันธะเคมไี ด้
3.เพื่อพัฒนาการเรียนรูก้ ารสรา้ ง โมเดล 3 มติ ิของพันธะเคมี

สมมตุ ฐิ าน

เม่ือดาเนนิ การทาโครงงานจนเสรจ็ ส้นิ จะทาให้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเนือ้ หาพนั ธะเคมีมาก
ขึ้นและสามารถถามตอบคาถามเกีย่ วกับพันธะทางเคมีได้ รวมถึงสามารถพัฒนา โมเดล 3 มิติ ใหด้ ขี ึ้น

ขอบเขตการศึกษา

1.เน้อื หาบทเรียนเกย่ี วกบั พันธะทางเคมี
2.สื่อการเรียนการสอนวชิ าเคมี
3.สอ่ื อิเลก็ ทรอนกิ ส์ และเว็บไซตต์ ่างๆ ทเ่ี กยี่ วขอ้ ง
4.หนังสือ ตารา เอกสารทเ่ี กย่ี วข้อง
5.เว็บไซตว์ ธิ กี ารออกแบบโมเดล 3 มติ ิ

ประโยชน์ทค่ี าดว่าจะไดร้ ับ

1. อธบิ ายความหมายของพันธะเคมไี ด้อย่างถกู ต้อง
2. สามารถแยกความแตกต่างของแต่ละพนั ธะเคมไี ด้

3. พัฒนาการเรยี นรู้การสร้าง โมเดล 3 มติ ขิ องพนั ธะเคมไี ด้มากข้นึ

บทท่ี 2
เอกสารท่ีเกยี่ วข้อง

ในการจัดทา โครงงานพนั ธะเคมี และโมเดลพันธะเคมี คณะผจู้ ัดทาได้ศกึ ษาขอ้ มูล และเอกสารที่
เกีย่ วข้อง ดงั น้ี

1.ประเภทของพนั ธะทางเคมี
2.โมเดลพนั ธะเคมี

1.พันธะเคมี

แรงยึดเหน่ียวภายในโมเลกลุ
โดยปกติแล้วในธรรมชาติ อะตอมของธาตตุ า่ ง ๆ จะไม่อยู่อยา่ งโดดเดี่ยว แตจ่ ะรวมกนั เป็นกลมุ่ อะตอมหรือเป็น

โมเลกุลของสารประกอบ เชน่ HCl ,NH3 เปน็ ตน้ การทอ่ี ะตอมเหล่านร้ี วมอย่ดู ้วยกันไดอ้ ยา่ งเสถียรภาพนัน้ เพราะมีแรงยึด
เหนี่ยวอะตอมเหล่าน้ัน แรงยึดเหน่ียวนี้เรียกว่า พันธะเคมี (chemical bond) ดังนั้นถ้าต้องการให้ อะตอมที่รวมกันเป็น
โมเลกุลแตกออกจากกัน ก็จะต้องมีการทาลายพันธะเคมีอันน้ีจึงสรุปคา จากัดความของพันธะ เคมี คือ แรงยึดเหนี่ยว
อะตอมต่างๆ ให้อยู่ด้วยกันอย่างมีเสถียรภาพ เกิดเป็นโมเลกุลของสารประกอบ การท่ีอะตอมต่างๆ รวมกันอยู่ได้น้ันก็
เพราะว่าสภาพรวมมคี วามเสถยี รภาพมากกวา่ ท่ีจะอยู่ในสภาพโดดเด่ียว อย่างไรก็ ตามอะตอมของธาตบุ างธาตุ เช่น ธาตุ
หมู่ 8 A (แกส๊ เฉอื่ ย) กส็ ามารถท่จี ะอยู่ไดต้ ามลาพัง โดยไม่ต้องรวมกบั อะตอมอื่น เม่อื พจิ ารณาโครงสร้างและการจดั เรียง
อิเล็กตรอนในอะตอมของแก๊สเฉื่อย จะพบว่าอะตอมเหล่านี้มี อิเล็กตรอนวงนอกสุด ครบจานวน 8 ตัว ซึ่งเป็นการจัด
อิเล็กตรอนที่เสถียรเป็นพิเศษ ดังน้ันอะตอมต่าง ๆ ที่เข้าทาปฏิกิริยากันก็จะพยายามเปลี่ยนแปลงและปรับจานวน
อิเล็กตรอนระดับวงนอกของตัวเองให้เป็นเหมือนแก๊สเฉ่ือย ซ่ึงมีจานวนอิเลก็ ตรอนเท่ากับ 8 ซึ่งเป็นไปตามกฎที่เรยี กวา่
กฎออกเตต (octet rule) การปรับตัวของอะตอม เพื่อให้เป็นไปตามกฎออกเตตนั้น ทาได้โดยการให้อิเล็กตรอนไปกับ
อะตอมอื่น การรับอิเล็กตรอนจากอะตอมอ่ืน และการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันกับอะตอมอ่ืน โมเลกุลของสารประกอบท่ี
ปรับตัวเป็นไปตามกฎออกเตตน้ัน โมเลกุลจะมีความเสถียรมากพัฒนาการของตารางธาตุ ตลอดจนแนวคิดของการจัด
อิเล็กตรอน ช่วยให้นักเคมีสามารถอธิบายการเกิด โมเลกุลหรือสารประกอบได้อย่างมีเหตุผล กิลเบิร์ต ลิวอิส (Gilbert
Newton Lewis) เสนอว่า อะตอมรวมตัวกัน เพื่อทาให้เกิดการจัดอิเล็กตรอนที่มีเสถียรภาพเพ่ิมข้ึน โดยเสถียรภาพมีค่า
มากท่ีสุดเม่ืออะตอมมีจานวนอิเล็กตรอน เท่ากับจานวนอิเล็กตรอนในธาตุเฉื่อย เมื่ออะตอมรวมกันเกิดเป็นพันธะเคมี
อิเล็กตรอนระดับนอกหรือทเ่ี รียกว่า เวเลนซ์อิเลก็ ตรอนเท่านน้ั ทเ่ี กี่ยวขอ้ งกบั การเกิดพันธะเคมี นักเคมใี ช้สัญลักษณแ์ บบ
จุดของลิวอิส ในการนับจานวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยาและเพ่ือให้แน่ใจว่าจานวนอิเล็กตรอนมีค่าคงท่ี
สัญลักษณแ์ บบจุดของ ลิวอิส ประกอบดว้ ยสญั ลักษณ์ ธาตุ และจุด 1 จุด แทน 1 เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมธาตุน้ัน
เช่น โลหะในหมู่ I Aซึ่งมีเวเลนซ์ อิเลก็ ตรอน 1 ตัว

ประเภทของพันธะเคม(ี แบ่งตามการใช้วาเลนซอ์ ิเล็กตรอนระหวา่ งอะตอมทเี่ กดิ พันธะกนั )

1.1 พนั ธะไอออนกิ ( Ionic bond )

เป็นพันธะเคมีชนดิ หนง่ึ เกิดจากท่ีอะตอมหรือกลุ่มของอะตอมสรา้ งพนั ธะกันโดยทีอ่ ะตอมหรอื กลมุ่ ของ
อะตอมให้อิเลก็ ตรอนกับอะตอมหรือกลุ่มของอะตอม ทาให้กลายเป็นประจบุ วก ในขณะท่ีอะตอมหรอื กลุ่มของอะตอมที่
ไดร้ บั อเิ ลก็ ตรอนน้ันกลายเป็นประจลุ บ เนอ่ื งจากทั้งสองกลุ่มมีประจุตรงกนั ข้ามกันจะดึงดดู กนั ทาให้เกดิ พันธะไอออน
โดยทั่วไปพนั ธะชนดิ นีม้ กั เกดิ ขึน้ ระหว่างอะตอมของโลหะกบั อโลหะ โดยอะตอมที่ใหอ้ ิเล็กตรอนมกั เปน็ โลหะ ทาให้โลหะ
นั้นมีประจุบวก และอะตอมทร่ี บั อเิ ลก็ ตรอนมกั เป็นอโลหะ จึงมีประจุลบ ไอออนท่มี ีพันธะไอออนกิ จะมคี วามแข็งแรง
มากกวา่ พนั ธะไฮโดรเจน แตแ่ ขง็ แรงพอ ๆ กบั พันธะโคเวเลนต์

สารประกอบไอออนิก

สารประกอบไอออนิก เปน็ สารประกอบท่ปี ระกอบด้วยไอออนทีม่ าอยู่รวมกันยึดเหน่ียวกันด้วยพันธะไอออนิก
คอื แรงดึงดดู ทางไฟฟ้าระหวา่ งไอออนที่มีประจุตรงข้ามกันการท่ีไอออนรวมกันอยู่เป็นกลุ่มทาให้สารประกอบไอออนิกมี
สมบตั ิ ดงั น้ี

1. การละลาย สารประกอบไอออนิก สว่ นมากละลายน้า ได้ ไม่ละลายในตัวทาละลายที่เป็นสารอนิ ทรีย์ อนื่ ๆ
จากความสามารถละลายน้าได้ จะพบสารประกอบไอออนิกละลายอยูใ่ นนา้ ทะเลและมหาสมุทร เช่น NaCl เปน็ ตน้

2. การนาไฟฟ้า สารประกอบไอออนิกในสภาพของแข็ง มีการนาไฟฟ้าต่ามาก เพราะไอออนเกาะกันแน่น ใน
โครงสร้างของผลกึ จงึ ไม่สามารถเคลื่อนที่อย่างอสิ ระได้ แตเ่ มอื่ ละลายน้าเป็นสารละลาย หรอื อย่ใู นสภาวะ หลอมเหลว
จะนาไฟฟา้ ไดด้ ี ท้งั นี้เน่อื งจากเกดิ การแตกตัวเปน็ ไอออน

3. ความแข็ง สารประกอบไอออนิกโดยท่ัวไปเป็นของแข็ง ภายในผลึกประกอบด้วยแรงยึดเหน่ียวระหว่าง
ไอออนที่เกิดจากไฟฟ้าสถิตท่ีแข็งแรงมากจากการทดลองโดยใชร้ งั สเี อ็กซ์ ศึกษาโครงสร้างผลึกโซเดียมคลอไรด์ พบว่ามี
กลมุ่ อิเล็กตรอน 2 กลุม่ กลมุ่ หน่งึ มอี เิ ล็กตรอน 10 ตวั อีกกลุ่มหนึ่งมอี เิ ล็กตรอน 18 ตวั ล้อมรอบนวิ เคลยี สหนึ่ง ๆ จานวน
อเิ ลก็ ตรอน 2 กลุ่มนี้ตรงกับจานวนอิเลก็ ตรอนของโซเดียมไอออนและคลอไรด์ไอออน ตามลาดับ สมบตั ทิ เ่ี ก่ียวกับความ
แข็งของสารประกอบไอออนิกเนื่องมาจาก การดึงดูดกันระหว่างไอออนในโครงสร้างของผลึก

4. จดุ เดอื ดและจดุ หลอมเหลว สารประกอบไอออนกิ มแี นวโน้มทจี่ ะมีจดุ เดอื ดและจุดหลอมเหลวสูง เนอ่ื งจากมี
พันธะไอออนิกทีแ่ ข็งแรง และมแี รงดงึ ดูดระหว่างไอออนบวกและไอออนลบทุกทศิ ทาง

1.2 พนั ธะโควาเลนต์ (Covalent bond)

พันธะโคเวเลนต์ เปน็ พันธะทเ่ี กดิ ข้นึ เมอ่ื อะตอมสร้างแรงยึดเหนย่ี วระหว่างกัน นาเอาอิเลก็ ตรอนระดบั นอก ทีม่ ี
จานวนเท่ากันมาใช้ร่วมกัน (Share) อาจจะเป็น 1 คู่ เกิดพันธะเด่ียว (Single bond) 2 คู่ เกิดพันธะคู่ (Double
bond) หรือ 3 คู่ เกิดพันธะสาม (triple bond) สารประกอบที่เกิดขึ้นจากการเกิดพันธะโคเวเลนต์ เรียกว่า สารประกอบ
โคเวเลนต์ ในปี ค.ศ. 1916 กิลเบิร์ต ลิวอิส (Gilbert Lewis) ได้เสนอแนวคิดว่า พันธะโคเวเลนต์ เป็นเร่ืองของการใช้
อิเล็กตรอนร่วมกันระหว่าง 2 อะตอมทเี่ ข้าทาปฏิกิรยิ ากนั ขณะเดยี วกันก็มีการเปลี่ยนแปลงจานวน อเิ ลก็ ตรอนรอบนอก
สุด ให้มีการจัดเรยี งอเิ ลก็ ตรอนครบ 8 ตัว แบบแก๊สเฉื่อย ซง่ึ เปน็ ไปตามกฎออกเตต

1.2.1 พันธะโควาเลนต์แบบธรรมดาคูอ่ ิเลก็ ตรอนทีใ่ ชอ้ ิเลก็ ตรอนรว่ มกนั มาจากแตล่ ะอะตอม

1.2.2
พันธะโควาเลนต์แบบโคออรด์ เิ นต (coordinate covalent bond) คูอ่ ิเล็กตรอนท่ใี ชร้ ่วมกัน มาจากอะตอมใดอะตอมหนึง่

เพียงอะตอมเดียว บางครงั้ เรียกว่า พนั ธะเดทีฟ (dative bond)

1.3 พันธะโลหะ (Metallic bonding)

เป็นพนั ธะภายในโลหะซงึ่ เก่ียวข้องกบั การเคลอื่ นย้าย อิเล็กตรอน อิสระระหวา่ งแลตทิซของ
อะตอมโลหะ ดังนั้นพนั ธะโลหะจงึ อาจเปรยี บได้กับเกลือที่หลอมเหลวอะตอมของโลหะมอี ิเลก็ ตรอนพิเศษ
เฉพาะในวงโคจรช้ันนอกของมันเทียบกับคาบ (period) หรือระดบั พลังงานของพวกมนั อเิ ลก็ ตรอนที่
เคลือ่ นย้ายเหลา่ นีเ้ ปรียบไดก้ ับทะเลอิเล็กตรอน(Sea of Electrons) ล้อมรอบแลตทิชขนาดใหญข่ อง
ไอออนบวก ยงั ไม่สามารถเขยี นเป็นสตู รทางเคมีได้ เพราะไม่ทราบจานวนอะตอมทแี่ ท้จรงิ พันธะโลหะ
อาจจะมีเปน็ ล้าน ๆ อะตอมกไ็ ด้

พนั ธะโลหะเทยี บไดก้ ับพันธะโควาเลนต์ทเี่ ปน็ นอน-โพลาร์ ทจ่ี ะไม่มีในธาตโุ ลหะบรสิ ุทธ์ หรือมี
นอ้ ยมากในโลหะผสม ความแตกตา่ ง อิเล็กโตรเนกาทิวติ ีระหว่างอะตอม ซ่ึงมสี ว่ นในปฏิกิรยิ าพนั ธะ และ
อิเลก็ ตรอนที่เก่ียวขอ้ งในปฏกิ ริ ิยาจะเคลือ่ นย้ายข้ามระหว่างโครงสรา้ งผลกึ ของโลหะ

พนั ธะโลหะเป็นแรงดงึ ดูดไฟฟา้ สถิต (electrostatic attraction) ระหว่างอะตอม หรอื ไอออนของ
โลหะ และอิเล็กตรอนอิสระ(delocalised electrons) นีค่ อื เหตุว่าทาไมอะตอมหรอื ชนั้ ของมนั ยอมให้มี
การเลอ่ื นไถลไปมาระหวา่ งกนั และกนั ได้ เปน็ ผลให้โลหะมีคุณสมบัติทสี่ ามารถตีเปน็ แผ่นหรอื ดึงเป็นเสน้ ได้

คุณสมบัตขิ องพันธะโลหะ • จุดหลอมเหลวสงู
• นาความรอ้ นได้ดี

• นาไฟฟา้ ได้ • มีความเปน็ มันวาว

• รดี เป็นแผน่ ไดง้ ่าย • เชื่อมต่อกันได้

• ดงึ เปน็ เส้นยาว ๆ ได้โดยไมข่ าดงา่ ย

กฎออกเตต (Octet rule)

กิลเบิร์ต นิวตัน ลิวอิส ได้เสนอกฎออกเตต ซึ่งกฎน้ีกล่าวว่า อะตอมต่าง ๆ นอกจากไฮโดรเจนมีแนวโน้มจะ
สร้างพันธะ เพื่อให้มีอิเล็กตรอนระดับนอกครบแปด อะตอมจะสร้างพันธะโคเวเลนต์ เมื่อมีอิเล็กตรอนระดับนอกไม่
ครบ 8 อเิ ลก็ ตรอน (เรยี กว่า ไมค่ รบออกเตต) การใช้อิเล็กตรอนร่วมกันในพันธะโคเวเลนต์ จะทาใหอ้ ะตอมมีอิเลก็ ตรอน
ครบออกเตตได้ ยกเว้นไฮโดรเจนจะสร้างพันธะเพ่ือให้มีการจัดอิเล็กตรอนระดับนอกเหมือนธาตุฮีเลียม คือ
มี 2 อิเล็กตรอน

ขอ้ ยกเวน้ ของกฎออกเตต
1. กรณีโมเลกุลที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนเกินแปด ธาตุบางธาตุในคาบที่ 3 เช่น ฟอสฟอรัส (P) หรือ

กามะถัน (S) สามารถมอี ิเล็กตรอนระดับนอกไดเ้ กนิ 8 ตวั (เพราะจานวนอเิ ลก็ ตรอนในระดับพลังงาน n = 3 มี อเิ ล็กตรอน
ไดส้ ูดสดุ 18 ตัว) จงึ ทาใหฟ้ อสฟอรสั และกามะถัน สามารถสรา้ งพนั ธะโคเวเลนต์ โดยใช้อิเล็กตรอน มากกว่า 8 ตวั ได้ เชน่
ฟอสฟอรัสเพนตะคลอไรด์ (PCl5)

2. กรณขี องโมเลกลุ ทีอ่ ะตอมกลางมีอิเล็กตรอนไม่ครบแปดในสารประกอบบางชนิด อะตอมกลางของโมเลกุลท่ี
เสถียรมีอิเลก็ ตรอนไม่ครบ 8 อเิ ล็กตรอน

ความยาวพันธะและพลงั งานพันธะ
ความยาวพนั ธะ หมายถึง ระยะระหวา่ งนวิ เคลยี สของอะตอมท่ีสร้างพนั ธะกันซ่งึ เป็นค่าที่วัดได้ในหน่วย พกิ โค

เมตร (pm) และพลังงานพนั ธะ หมายถงึ พลังงานทีใ่ ช้ในการแยกอะตอม ทีย่ ดึ เหน่ยี วกันไว้ด้วยพันธะให้หลุดออกจากกัน
วัดได้ในหน่วยกิโลจูลต่อโมล พลังงานพันธะบอกให้ทราบถึงความแข็งแรงของพันธะนั้น พันธะย่ิงแข็งแรงย่ิงต้องการ
พลังงานมากในการทาลายพันธะ พลังงานพันธะบางคร้ังเรียก พลังงานสลายพนั ธะ ความยาวพันธะและพลงั งานพันธะ
ขึ้นอยู่กับปริมาณความหนาแน่นของอเิ ล็กตรอนระหว่างนิวเคลียสของอะตอมทั้งสอง ถ้าความหนาแน่นอเิ ลก็ ตรอนมาก
นิวเคลียสท้ังสองจะยึดเหนี่ยวกันไว้อย่างแรง และเข้ามาอยู่ชิดกันมาก ดังน้ันพันธะคู่จะส้ันและแข็งแรงกว่าพันธะเด่ียว
และพันธะสามจะสน้ั และแขง็ แรงกวา่ พันธะคู่

เรโซแนนซ์
เรโซแนนซ์ หมายถึง การใช้โครงสร้างลิวอิสตั้งแต่ 2 โครงสร้างข้ึนไปแทนโมเลกลุ ใดโมเลกุลหน่ึงท่ไี ม่สามารถ

เขยี นโครงสรา้ งท่แี ท้จรงิ ออกมาเป็นสตู รไดอ้ ย่างชัดเจน เช่น เบนซนี จากการทดลองพบวา่ พนั ธะระหวา่ งคารบ์ อนอะตอม
ในโครงสร้างท้ัง 6 พันธะยาวเท่ากันคือ 140 pm ซึ่งอยู่ระหว่างความยาวของพันธะเด่ียว c - c เท่ากับ 154 pm และความ
ยาวของพันธะคู่ c = c เท่ากับ 133 pm แสดงว่าโครงสร้างเรโซแนนซ์ท่ีเขียนข้ึนนี้ไม่ใช่โครงสร้างที่แท้จริงของเบนซีน
โครงสรา้ งที่แทจ้ ริงของเบนซีนเป็นเรโซแนนซ์ไฮบริดของโครงสรา้ งเรโซแนนซท์ ้งั สอง

ทฤษฎไี ฮบรดิ ออร์บิทัล (Hybrid obital theory)
ทฤษฎีพันธะเวเลนซ์สามารถอธิบายการเกิดพันธะในโมเลกุลอะตอมคู่และโมเลกุลง่าย ๆ ได้ดี อย่างไรก็ตาม

ทฤษฎีดังกล่าวไม่สามารถอธิบายการเกิดพันธะในโมเลกุลอ่ืนอีกมากมายได้ เช่น มีเทน (CH4) คาร์บอนอะตอมมี

อิเลก็ ตรอนวงนอกสดุ 4 ตัว

ทฤษฎีออร์บทิ ลั โมเลกลุ (Molecular orbital theory : MO theory)
ทฤษฎพี ันธะเวเลนซแ์ ละทฤษฎีไฮบรดิ ออร์บทิ ัล อธิบายวา่ พันธะโคเวเลนตใ์ นโมเลกุลเกดิ จากการซอ้ นกนั ของ

ออร์บิทัลอะตอมหรือไฮบริดออร์บิทัล อิเล็กตรอนในโมเลกุลจึงอยู่ในออร์บิทัลอะตอมหรือไฮบริดออร์บิทัล ของแต่ละ
อะตอม เช่น ใน CH4 โมเลกุล พันธะเกิดจาก 1s ออร์บิทัลของ H อะตอมและ sp3 4 ออร์บิทัล ของ C อะตอม อย่างไรก็ดี
ทฤษฎีพันธะเวเลนซ์ และทฤษฎีไฮบริดออร์บิทัลไมส่ ามารถใช้อธิบายสเปกตรัมและสมบัติ แม่เหล็กของโมเลกุลได้ เช่น
ออกซิเจน (O2) มสี มบัติเปน็ พาราแมกเนติก (paramagnetic) ซ่ึงจะถูกดงึ ดูดใน สนามแม่เหลก็ เนอื่ งจากมีอิเลก็ ตรอนเดี่ยว
แตอ่ อกซเิ จนอะตอมมีเวเลนซ์อิเลก็ ตรอน 6 ตวั ซ่ึงเป็นเลขคู่ ตาม ทฤษฎพี นั ธะเวเลนซจ์ ะทานายได้ว่าอิเล็กตรอนท้ังหมด
ในโมเลกุลจะอยู่เป็นคู่ ซึ่งไม่สอดคล้องกับสมบัติพาราแมก เนติก ทฤษฎีออร์บิทัลโมเลกุล มีสมมติฐานเก่ียวกับการเกิด
พันธะ

พนั ธะไฮโดรเจน (Hydrogen bond)
พนั ธะไฮโดรเจน เปน็ พนั ธะทเ่ี กิดกับโมเลกุลทป่ี ระกอบด้วยธาตไุ ฮโดรเจน (H) สรา้ งพันธะโคเวเลนต์กับอะตอม

ที่มีสภาพไฟฟา้ ลบสูง ซ่ึงสามารถดงึ ดดู อิเลก็ ตรอนคใู่ นพันธะได้ดี ความหนาแนน่ อิเลก็ ตรอนจะไปเข้มข้นอยู่ทางด้านของ
อะตอมท่ีมีสภาพไฟฟ้าลบสูง ทาให้อะตอมไฮโดรเจนมีสภาพไฟฟ้าเป็นบวกมาก จนเกือบกลายเป็นไฮโดรเจนไอออน
อะตอมไฮโดรเจนจึงสามารถดึงดูดอะตอมที่มีสภาพไฟฟ้าลบสูงของโมเลกุลข้างเคียง เกิดเป็นพันธะขึ้น ซึ่งพันธะน้ีทา
หน้าท่ีคล้ายสะพานเช่ือมระหว่างสองอะตอมของสองโมเลกลุ น้ัน พันธะไฮโดรเจนจัดเป็นแรงระหว่างโมเลกุลที่เป็นแรง
ดึงดูดทางไฟฟา้ อย่างอ่อนกว่าพนั ธะไอออนกิ และพันธะโคเวเลนต์แต่แรงกว่าแรงแวนเดอร์วาล และเป็นพันธะที่ยาวกว่า
พันธะโคเวเลนต์ เราใช้ขีด ---- และ .... แทนพันธะไฮโดรเจน สารประกอบท่ีมีพันธะไฮโดรเจนได้แก่ HCl, H2O,
HF ฟลูออรนี เปน็ ธาตุท่มี สี ภาพไฟฟ้าลบสูงท่สี ุด ดงั นน้ั พันธะ H - F ในไฮโดรเจนฟลูออไรด์จงึ เป็นพันธะทอ่ี ยู่ในสภาพมีขั้ว
มาก จึงเกิดแรงดึงดูดระหว่างฟลูออรีนกับไฮโดรเจนของอกี โมเลกุลหนง่ึ เกดิ เป็นพันธะไฮโดรเจน

เลขออกซเิ ดชัน (Oxidation number)
เลขออกซิเดชัน หมายถึง ตัวเลขที่แสดงจานวนอิเล็กตรอนในระดับนอกของธาตุที่ใช้ในการสร้างพันธะเคมี

เวลาเขียนจะแสดงเคร่ืองหมายบวกหรือลบกา กับไว้ สาหรับสารประกอบไอออนิก เลขออกซิเดชันของธาตุที่ให้
อิเลก็ ตรอนจะมีเครอื่ งหมายเป็นบวก และมีค่าเทา่ กับจานวนอิเลก็ ตรอนที่ใหไ้ ป ส่วนธาตทุ ี่รบั อเิ ล็กตรอนเลข ออกซเิ ดชัน
จะมีเคร่ืองหมายเป็นลบ และมีคา่ เทา่ กับจานวนอิเล็กตรอนท่รี ับมา

สารประกอบ และสมบัติของสารประกอบ

การเกิดสารประกอบ
สารประกอบ คือ สารที่เกิดจากการรวมตัวของธาตุตั้งแต่สองธาตุข้ึนไป โดยเกิดการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน

เพ่อื ให้เปน็ ไปตามกฎออกเตต (ให้อเิ ล็กตรอนวงนอกสดุ ครบแปด) นนั่ คือ สารประกอบเกดิ จากพนั ธะเคมีซึง่ อาจเกิดจาก
พนั ธะไอออนิก หรือ พันธะโคเวเลนตก์ ไ็ ด้

สมบัติของสารประกอบไอออนิก

1. มีขั้ว สารประกอบไอออนิกไม่เกิดเป็นโมเลกุลเดี่ยว แต่เป็นของแข็งประกอบด้วยไอออนจานวนมากยึด
เหนยี่ วกันด้วยแรงยดึ เหน่ียวทางไฟฟ้า

2. นาไฟฟ้าได้ เม่ือใส่สารประกอบไอออนิก ลงในน้า ไอออนจะแยกออกจากกัน ทาให้สารละลายนาไฟฟา้ ได้
และสารประกอบไอออนิกที่หลอมเหลวกน็ าไฟฟา้ ได้ เพราะเม่ือหลอมเหลวไอออนจะแยกกันเปน็ อสิ ระ

3. มีจุดเดอื ดและจดุ หลอมเหลวสูง เพราะสารประกอบไอออนกิ ต้องใชพ้ ลงั งานมากในการทาลายแรงยึดเหนี่ยว
ระหว่างไอออน เพือ่ จะใหก้ ลายเปน็ ของเหลว หรอื กลายเป็นไอ

4. การละลาย สารประกอบไอออนิกละลายไดใ้ นน้าหรอื ละลายในตวั ทาละลายท่ีมีสภาพขัว้ สูงมาก
5. การเกิดปฏิกิริยาไอออนิก เป็นปฏิกิริยาระหว่างไอออน เพราะสารประกอบไอออนิกเมื่อเป็นสารละลาย
ไอออนเปน็ อสิ ระ จึงเกดิ ปฏกิ ิริยาทนั ที

6. สารประกอบไอออนิกเกิดจากไอออนประจตุ รงกันข้าม รอบ ๆ ไอออน จะมีสนามไฟฟ้าจึงไม่แสดงทิศทาง
พันธะไอออนิก

สมบตั ขิ องสารประกอบโคเวเลนต์

1. แรงดึงดูดภายในโมเลกลุ มนี อ้ ยทาให้มสี ถานะเป็นแกส๊ ของเหลว และเป็นของแข็งท่ีออ่ นนมุ่ ทอ่ี ุณหภมู ิปกติ
2. ไม่ละลายนา้
3. มจี ุดเดอื ดและจุดหลอมเหลวต่า เพราะใชพ้ ลังงานนอ้ ยในการทาลายแรงยดึ เหน่ยี วภายในโมเลกุล
4. ไม่นาไฟฟา้
5. ละลายในเบนซนี และสารอนิ ทรีย์หรอื ตัวทาละลายที่ไม่มีขัว้ เน่ืองจากสารประกอบมอี ยมู่ ากมาย จงึ
จาเป็นต้องมีกฎเกณฑใ์ นการเขียนสตู ร และการเรียกช่อื สารประกอบ เพือ่ ใหส้ ะดวกแกก่ ารจดจา และงา่ ยตอ่ การเรียน
การสอน ท้ังจะได้มแี บบแผนหลกั เกณฑ์ที่เหมอื นกัน

บทที่ 3
อุปกรณแ์ ละวธิ ีการดาเนนิ การ

การดาเนินการจัดทาโครงงานในครง้ั น้ี ผู้จดั ทาไดด้ าเนินการ ดงั นี้

วัสดุ-อุปกรณ์และสารเคมี

1.คอมพิวเตอร์ พรอ้ มเชื่อมอนิ เตอร์เน็ต
2.โปรแกรมทส่ี ร้าง3มิติ
3.เว็บไซตทีใ่ ชใ้ นการศกึ ษาค้นควา้ หาข้อมลู

วิธดี าเนินการทดลอง

1.คดิ หัวข้อโครงงาน
2.ศกึ ษาและคน้ คว้าขอ้ มูลทเ่ี กี่ยวข้องกบั เร่อื งท่สี นใจ คอื เรอ่ื ง พันธะเคมี
3.การออกแบบโมเดล 3 มิติ ในเรอ่ื งพนั ธะเคมี
4.ผลิตโมเดลในโปรแกรม 3 มิติ เพื่อมานาเสนอ
5.จัดทาโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์เพ่อื นามาเสนอครูทปี่ รึกาโครงงาน
6.จัดเอกสารรายงานโครงงานคอมพิวเตอร์
7.นาเสนอโครงงานพรอ้ มโมเดล 3 มิติ

บทที่ 4
ผลการวจิ ยั

แผนภูมแิ ทง่ คะแนนสอบก่อนเรยี นพนั ธะเคมี 7คน

แผนภูมแิ ทง่ คะแนนสอบหลังเรียนพนั ธะเคม7ี คน

บทที่ 5
สรุปผลการวิจยั อภปิ รายผล และข้อเสนอแนะ

สรุปผลการวจิ ัย

สรปุ ไดว้ า่ การทก่ี ลุ่มของพวกเราได้จัดทาโครงงานน้ีข้นึ มาก็ทาใหเ้ กิดประโยชน์ต่อคณะผู้จัดทา
และผรู้ บั การบรรยายดว้ ยประการท่ี

1.ทาให้ณะผู้จดั ทาไดเ้ รยี นรู้การสร้างแบบจาลอง

2.ทาให้ผูร้ ับการบรรยายมีความรคู้ วามเข้าใจเรื่องพนั ธะเคมีมากขึ้น

3.คณะผ้จู ดั ทาได้เรียนร้เู รื่องพันธะเคมมี ากข้ึน

4. บอกความหมายและอธิบายการเกิดพนั ธะเคมไี ด้

5.ระบชุ นดิ ของธาตใุ นการเกิดพันธะเคมีได้

6.สบื คน้ ข้อมลู อภิปรายเก่ียวกับการเกิดพันธะเคมี ซึง่ ทาให้เกดิ เปน็ สารประกอบไอออนกิ การ
เกดิ พนั ธะโคเวเลนต์ ใหเ้ กดิ เปน็ โมเลกลุ โคเวเลนต์การเกิดพนั ธะโลหะ และสมบัตบิ างประการของ
โลหะ โดยสารประกอบทเ่ี กิดขน้ึ อาจมโี ครงสรา้ งของผลกึ หรอื โมเลกลุ ตา่ งกนั มสี มบตั ิ การเขยี นสูตร
และการเรียกช่อื เฉพาะ

7.สนใจใฝร่ ใู้ นการสืบค้นข้อมูลเรอ่ื ง พันธะเคมี

อภปิ รายผลการวิจยั

การวิจยั ครั้งนีท้ าให้เกิดกระบวนการคิดความรคู้ วามเข้าใจท้ังเร่ืองของการสร้างโมเดลออกแบบ
รวมถงึ พันธะทางเคมี

ขอ้ เสนอแนะ

อยากใหม้ ีข้อมูลหรือส่อื ในการคน้ หาเพ่อื มานาเสนอและมีความคิดสรา้ งสรรคใ์ นการออกแบบโมเดล 3 มิติ
มากกว่าน้ี

เอกสารอา้ งองิ

หนงั สือ

อาจารย์ ไพบลู ย์ 2530. พนั ธะเคมี.พิมพค์ ร้ังท่ี2. โรงเรยี นเซนตค์ าเบรียล:

สื่ออิเล็กทรอนิกส์ แฟม้ ขอ้ มูลและโปรแกรมคอมพิวเตอร์

Science city.2018.Molecula model. :

เว็บไซด์ไมม่ ชี ื่อผ้แู ต่ง
https://sites.google.com/site/suxkarsxnwithyasastr/bth-thi2-phantha-khemi. 25/10/63

พนั ธะไอออนิก

พันธะไอออนิก ( Ionic bond ) หมายถึงแรงยึดเหน่ียวที่เกิดในสารประกอบท่ีเกิดขึ้น
ระหว่าง 2 อะตอมอะตอมท่ีมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตตี ่างกันมาก อะตอมท่ีมีค่าอิเลคโตรเนกาติวติ นี อ้ ย
จะให้อิเลคตรอนแก่อะตอมท่ีมีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตีมาก และทาให้อิเล็กตรอนท่ีอยู่รอบๆ อะตอม
ครบ 8 (octat rule ) กลายเปน็ ไอออนบวก และไอออนลบตามลาดบั เกิดแรงดงึ ดูดทางไฟฟ้าระหว่าง
ไอออนบวกและไอออนลบ และเกดิ เปน็ โมเลกุลขึ้น เชน่ การเกิดสารประกอบ NaC

พันธะโควาเลนต์

พันธะโควาเลนต์ (Covalent bond) หมายถึง พันธะในสารประกอบที่เกิดข้ึนระหวา่ งอะตอม 2
อะตอมท่ีมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตีใกล้เคียงกันหรือเท่ากัน แต่ละอะตอมต่างมีความสามารถที่จะดึง
อิเล็กตรอนไว้กับตัว อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะจึงไม่ได้อยู่ ณ อะตอมใดอะตอมหนึ่งแล้วเกิดเป็นประจุ
เหมอื นพนั ธะไอออนิก หากแตเ่ หมอื นการใชอ้ ิเลก็ ตรอนรว่ มกนั ระหว่างอะตอมคู่รว่ มพันธะนั้นๆและมี
จานวนอิเล็กตรอนอยู่รอบๆ แต่ละอะตอมเป็นไปตามกฎออกเตต