Covalent Bond (Summary Part.VI)

Giant Covalent Structure

Graphite (pencil lead) and diamonds (shiny rings) are both giant covalent structures of carbon [from http://msjoconnor.weebly.com/bonding-ionic-covalent-metallic.html%5D
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

Graphite Structure

            เพชร เป็นรูปแบบหนึ่งของคาร์บอรและเป็นผลึกโคเวเลนต์ โครงสร้างของเพชร คาร์บอนแต่ละอะตอมใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมดในการสร้างพันธะโคเวเลนต์กับอะตอมคาร์บอนอีก 4 อะตอมที่อยู่ล้อมรอบ จึงทำให้สมบัติของเพชรมีดังนี้

  • ไม่นำไฟฟ้า
  • มีความแข็งสูงที่สุด
  • มีจุดหลอมเลวสูงถึง 3550 C และมีจุดเดือดสูงมากถึง 4830 C

แบบจำลองโครงสร้างของเพชรมีดังนี้

Diamond Structure

             ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) หรือซิลิกา เป็นผลึกโคเวเลนต์ที่มีโครงสร้างเป็นผลึกร่างตาข่าย อะตอมของซิลิคอนจัดเรียงตัวเหมือนกับคาร์บอนในเพชร แต่มีออกซิเจนคั่นอยู่ระหว่างอะตอมของซิลิคอนแต่ละคู่

ผลึกซิลิคอนไดออกไซด์มีสมบัติดังนี้

  • จุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง โดยมีจุดหลอมเหลว = 1730 C
  • ความแข็งสูง

ในธรรมชาติสามารถพบซิลิคอนไดออกไซด์ได้หลายรูปแบบ เช่น ควอตซ์ ไตรดีไมต์ และคริสโตบาไลต์ ใช้เป็นวัตถุดิบในการทำแก้ว ทำส่วนประกอบของนาฬิกาควอตซ์ ใยแก้วนำแสง (Optical fiber) แบบจำลองโครงสร้างของซิลิคอนไดออกไซด์ดังนี้

Silicondioxide Structure

One Comment Add yours

  1. นางสาวสิริวิมล บัวคำภา ม.4/5 เลขที่18 says:

    อ่านเตรียมสอบ ^ ^

    Like

Leave a comment