พันธะโคเวเลนต์หลายตัว

พันธะโควาเลนต์หลายพันธะ เป็นพันธะเคมีที่อะตอม 2 อะตอมใช้อิเล็กตรอนร่วมกันมากกว่า 1คู่ ชื่อนี้ใช้เพื่อแยกความแตกต่างของพันธะโควาเลนต์เหล่านี้ออกจากพันธะธรรมดา ซึ่งใช้อิเล็กตรอนคู่เดียวร่วมกัน

ตัวอย่างทั่วไปของพันธะหลายพันธะ ได้แก่พันธะคู่และพันธะสาม พันธะประเภทนี้มักปรากฏอยู่ในสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์หลายชนิด

โดยทั่วไปแล้ว พันธะหลายพันธะจะมีลักษณะที่แข็งแรงกว่า (พลังงานพันธะของพวกมันสูงกว่า) และสั้นกว่าพันธะเดี่ยวระหว่างสององค์ประกอบเดียวกัน

พันธะคู่

พันธะคู่เป็นครั้งแรกของพันธะหลาย เป็นที่จดจำได้ง่ายเนื่องจากมีเส้นคู่ขนานระหว่างสองอะตอมที่มีพันธะ พันธะประเภทนี้เกิดขึ้นระหว่างอะตอมสองอะตอมที่มีการไฮบริไดเซชัน sp ² (เช่นในกรณีของแอลคีน) หนึ่ง sp ²และ sp อื่น ๆ (เช่นในกรณีของอัลลีนและคาร์บอนไดออกไซด์) หรือระหว่างสองอะตอมที่ไฮบริไดซ์ sp (เช่น ในกรณีของคิวมูลีน)

เรียกว่าพันธะคู่ เนื่องจากประกอบด้วยพันธะ 2 พันธะ คือ

• พันธะ A σ (ซิกมาอักษรกรีก)
• พันธะ π (อักษรกรีก pi)

พันธะσเกิดจากส่วนหน้าทับซ้อนกันระหว่างออร์บิทัลอะตอมลูกผสม (เช่น sp หรือ sp ²เป็นต้น) ในทางกลับกัน พันธะ π เกิดจากการทับซ้อนกันด้านข้างของออร์บิทัลอะตอมบริสุทธิ์ (ไม่ผ่านการผสม) เช่น ออร์บิทัล po ในบางกรณี ออร์บิทัล d บางออร์บิทัล

อิเล็กตรอนที่เป็นส่วนหนึ่งของพันธะซิกมาส่วนใหญ่พบได้ในช่องว่างระหว่างนิวเคลียสทั้งสองของอะตอมที่มีพันธะ อิเล็กตรอนในพันธะ π ถูกพบเป็นแฉกที่ด้านใดด้านหนึ่งของระนาบที่แบ่งโมเลกุลผ่านพันธะดังแสดงในรูปต่อไปนี้

ลักษณะสำคัญของพันธะคู่คือเป็นพันธะแข็ง ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถหมุนตามพันธะได้ นอกจากนี้ยังมีความแข็งแกร่งและสั้นกว่าลิงค์เดียว

ตัวอย่างสารประกอบที่มีพันธะคู่

สารประกอบอินทรีย์หลายชนิดมีพันธะคู่ (เรียกอีกอย่างว่าพันธะคู่):

• อัลคีนมีพันธะคู่ระหว่างคาร์บอนกับคาร์บอน (C=C)
• อัลดีไฮด์ คีโตน กรดคาร์บอกซิลิก เอสเทอร์ เอไมด์ อิไมด์ และแอนไฮไดรด์ ล้วนประกอบด้วยหมู่คาร์บอนิลหนึ่งหมู่หรือมากกว่า ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับออกซิเจนด้วยพันธะคู่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง
• อิมีนมีพันธะคู่ C=N
• ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ อัลลีนและคิวมูลีนมีพันธะคู่ C=C หลายพันธะติดต่อกัน

พันธะสาม

พันธะสามคือพันธะโควาเลนต์หลายพันธะที่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนคู่สร้างพันธะ 3 คู่ จำได้ง่ายเนื่องจากมีเส้นขนานสามเส้นระหว่างสองอะตอมที่เชื่อมกัน (เช่น C≡C เป็นต้น)

พันธะโควาเลนต์หลายชนิดนี้เกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีการผสมแบบ sp พวกเขาเรียกว่าพันธะสามเนื่องจากประกอบด้วยสามพันธะ:

• พันธะ σ
• พันธะ π สองอัน

ในกรณีนี้พันธะ σเกิดจากการเหลื่อมส่วนหน้าระหว่างออร์บิทัลอะตอมลูกผสม sp-sp ในขณะที่แต่ละพันธะ π เกิดจากการทับซ้อนกันด้านข้างของออร์บิทัลอะตอมบริสุทธิ์ p คู่ขนาน p สองคู่

พันธะซิกมาของพันธะสามนั้นคล้ายกับพันธะคู่ แต่พันธะ π ทั้งสองจะรวมกันเป็นบริเวณเดียวที่มีรูปร่างคล้ายท่อ โดยมีอะตอมที่อยู่ตรงกลางยึดเกาะ ดังแสดงในรูปด้านล่าง

เมื่อเปรียบเทียบกับพันธะคู่แล้ว พันธะสามจะแข็งแรงกว่าและสั้นกว่าด้วย

ตัวอย่างสารประกอบที่มีพันธะสาม

พันธะสามเป็นพันธะที่อุดมด้วยอิเล็กตรอนซึ่งพบได้ในกลุ่มฟังก์ชันอินทรีย์และโมเลกุลอนินทรีย์ต่อไปนี้:

• อัลไคน์มีพันธะสามคาร์บอน-คาร์บอน (C≡C)
• โมเลกุลไนโตรเจน (N ₂ ) และโมเลกุลคาร์บอนมอนอกไซด์มีพันธะสามตามลำดับ:N ≡N:และ^– :C≡O: ⁺
• ไนไตรล์มีพันธะสาม-C ≡ N:
• เกลืออนินทรีย์ไซยาไนด์และกรดไฮโดรไซยานิกยังมีพันธะเดียวกัน^– :C ≡N:
• ธาตุที่หนักกว่าอื่นๆ เช่น ทังสเตนยังสร้างพันธะสาม เช่น ในกรณีของเฮกซา(tert-butoxy)ไดทังสเตน(III)

อ้างอิง

แครี่ เอฟ. (1999). เคมีอินทรีย์ (ครั้งที่ 3). มาดริด สเปน: บริษัท McGraw-Hill

ลิเบรอเท็กซ์ (2021, 20 มีนาคม). 3.2.2: พันธบัตรหลายรายการ สืบค้นจากhttps://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Map%3A_Inorganic_Chemistry_(Miessler_Fischer_Tarr)/03%3A_Simple_Bonding_Theory/3.02%3A_Valence_Shell_Electron-Pair_Repulsion/3.2.02%3A_Multiple_Bond ใช่

หลายลิงค์ (2563, 30 ตุลาคม). สืบค้นจากhttps://espanol.libretexts.org/@go/page/1864

มีนาคม, เจอร์รี (1985). เคมีอินทรีย์ขั้นสูง: ปฏิกิริยา กลไก และโครงสร้าง  (ฉบับที่ 3) นิวยอร์ก: ไวลีย์ ไอ 0-471-85472-7.