Giant Covalent Structure
สารโคเวเลนต์บางชนิดมีโครงสร้างขนาดยักษ์ มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงมาก เนื่องจากอะตอมสร้างพันธะโคเวเลนต์ยึดเหนี่ยวกันทั้งสามมิติเกิดเป็นโครงสร้างคล้ายตาข่าย จึงเรียกสารประกอบนี้ว่า สารโครงผลึกร่างตาข่าย
แกรไฟต์ เป็นผลึกโคเวเลนต์รูปแบบหนึ่งของคาร์บอน อะตอมของคาร์บอนในแกรไฟต์มีการจัดเรียงตัวต่อกันเป็นชั้น ๆ และสร้างพันธะโคเวเลนต์ต่อกันเป็นวง วงละ 6 อะตอม ต่อเนื่องกันอยู่ในแนวระนาบ คาร์บอนในแต่ละชั้นของแกรไฟต์ยึดเหนี่ยวกันด้วย แรงแวนเดอร์วาลส์
อะตอมคาร์บอนมีเวเลนต์อิเล็กตรอน 4 แต่ในแกรไฟต์อะตอมคาร์บอนสร้างพันธะกับอะตอมคาร์บอนตัวอื่นแค่ 3 พันธะ ดังนั้นอะตอมคาร์บอนยังเหลืออีก 1 อิเล็กตรอนที่ไม่ได้สร้างพันธะ เรียกว่า อิเล็กตรอนอิสระ โดยสามารถเคลื่อนที่ไปได้ทั่วภายในอะตอม และการที่แต่ละชั้นยึดกันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์ จึงทำให้แกรไฟต์มีสมบัติดังนี้
- นำไฟฟ้าได้ดี (ภายในชั้นเดียวกัน)
- เลื่อนไหลไปตามชั้นได้ง่าย ทำให้มีสมบัติในการหล่อลื่นได้ดี
แกรไฟต์ถูกนำมาใช้ทำไส้ดินสอดำและเป็นการหล่อลื่น นอกจากนี้ยังใช้ทำสีผ้าหมึกสำหรับเครื่องพิมพ์ดีดและเครื่องพิมพ์สำหรับคอมพิวเตอร์ แบบจำลองโครงสร้างของแกรไฟต์มีดังนี้
เพชร เป็นรูปแบบหนึ่งของคาร์บอรและเป็นผลึกโคเวเลนต์ โครงสร้างของเพชร คาร์บอนแต่ละอะตอมใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมดในการสร้างพันธะโคเวเลนต์กับอะตอมคาร์บอนอีก 4 อะตอมที่อยู่ล้อมรอบ จึงทำให้สมบัติของเพชรมีดังนี้
- ไม่นำไฟฟ้า
- มีความแข็งสูงที่สุด
- มีจุดหลอมเลวสูงถึง 3550 ๐C และมีจุดเดือดสูงมากถึง 4830 ๐C
แบบจำลองโครงสร้างของเพชรมีดังนี้
ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) หรือซิลิกา เป็นผลึกโคเวเลนต์ที่มีโครงสร้างเป็นผลึกร่างตาข่าย อะตอมของซิลิคอนจัดเรียงตัวเหมือนกับคาร์บอนในเพชร แต่มีออกซิเจนคั่นอยู่ระหว่างอะตอมของซิลิคอนแต่ละคู่
ผลึกซิลิคอนไดออกไซด์มีสมบัติดังนี้
- จุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง โดยมีจุดหลอมเหลว = 1730 ๐C
- ความแข็งสูง
ในธรรมชาติสามารถพบซิลิคอนไดออกไซด์ได้หลายรูปแบบ เช่น ควอตซ์ ไตรดีไมต์ และคริสโตบาไลต์ ใช้เป็นวัตถุดิบในการทำแก้ว ทำส่วนประกอบของนาฬิกาควอตซ์ ใยแก้วนำแสง (Optical fiber) แบบจำลองโครงสร้างของซิลิคอนไดออกไซด์ดังนี้
อ่านเตรียมสอบ ^ ^
LikeLike