ครูเชาวลิต แย้มศิริ : เคมีพื้นฐาน ม.4 วิทยาศาสตร์ แนวคิดเกี่ยวกับเรโซแนนซ์ เรโซแนนซ์ (Resonance) คือ ปรากฏการณ์อย่างหนึ่งที่เกิดกับสารบางชนิดที่ไม่สามารถจะ เขียนสูตรโครงสร้างแทนได้เพียงสูตรเดียวตามสมบัติที่เป็นจริง จึงเขียนอยู่ในรูปที่เรียกว่า เรโซแนนซ์ หรือ เรโซแนนซ์ไฮบริจด์ (Resonance hybrid) สูตรโครงสร้างของ SO 2 เขียนสูตรโครงสร้างให้เป็นตามกฎออกเตตจะพบว่า SO 2 มีพันธะ S กับ O เป็นพันธะคู่ 1 พันธะ และพันธะเดี่ยว 1 พันธะ ดังนี้ O S O S O O O O S แบบ 1 แบบ 2 เขียนแทนด้วย O O S แรโซแนนซ์ไฮบริดจ์ SO 2 มีสูตรโครงสร้าง 2 แบบ ซึ่งแต่ละแบบเห็นได้ว่านิวเคลียสของอะตอมอยู่ในตาแหน่ง เหมือนกันต่างกันที่การจัดเวเลนต์อิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส และจากผลการทดลองพบว่าความยาวพันธะ ระหว่าง S กับ O เท่ากับ 143 pm เท่ากันทั้งสองพันธะ ซึ่งเป็นพันธะมีลักษณะเหมือนกันคือเป็น พันธะชนิดเดียวกัน แสดงว่าสูตรโครงสร้างของ SO 2 ทั้งสองแบบ ไม่ถูกต้อง แต่เขียนเช่นนั้นก็เพื่อเขียน ให้เป็นไปตามกฎออกเตตเท่านั้น ส่วนมากนิยมเขียนสูตรแบบเรโซแนนซ์ จากการศึกษาความยาวพันธะระหว่าง S กับ O ใน SO 2 พบว่ามีค่าอยู่ระหว่างพันธะคู่และ พันธะเดี่ยวของ S กับ O อาศัยข้อมูลข้างต้นอธิบายได้ว่า S 1 อะตอมกับ O 2 อะตอมใช้ อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่ดูเสมือนว่า S กับ O แต่ละอะตอมใช้อิเล็กตรอนเฉลี่ยรวมกัน 1 1/2 คู่ คือ จานวนอิเล็กตรอนที่ร่วมพันธะทั้ง 3 คู่มีอยู่ 2 คู่ที่อยู่ระหว่างอะตอมของ S กับอะตอมของ O ทั้งสอง ส่วนที่เหลืออีกคู่หนึ่งจะเคลื่อนที่ไปมาระหว่างอะตอมของ S กับอะตอมของ O ทั้งสองเป็นผลให้ความ ยาวพันธะทั้งสองเท่ากัน ใบความรู้ที่ 13 เรื่อง แนวคิดเกี่ยวกับเรโซแนนซ์
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
จากการศกษาความยาวพนธะระหวาง S กบ O ใน SO2 พบวามคาอยระหวางพนธะคและพนธะเดยวของ S กบ O อาศยขอมลขางตนอธบายไดวา S 1 อะตอมกบ O 2 อะตอมใชอเลกตรอนรวมกน 3 คดเสมอนวา S กบ O แตละอะตอมใชอเลกตรอนเฉลยรวมกน 1 1/2 ค คอจ านวนอเลกตรอนทรวมพนธะทง 3 คมอย 2 คทอยระหวางอะตอมของ S กบอะตอมของ O ทงสอง สวนทเหลออกคหนงจะเคลอนทไปมาระหวางอะตอมของ S กบอะตอมของ O ทงสองเปนผลใหความยาวพนธะทงสองเทากน
ใบความรท 13 เรอง แนวคดเกยวกบเรโซแนนซ
แนวคดเกยวกบเรโซแนนซ / รปรางโมเลกล
ครเชาวลต แยมศร : เคมพนฐาน ม.4 วทยาศาสตร
2
ตวอยางสารบางชนดทมโครงสรางเปนแบบเรโซแนนซ
โอโซน (O3)
OO O
สตรตามกฎออกเตต
O OO128 pm 128 pm
116.5 0
ความยาวพนธะ O - O เทากนทงสองขาง
O OO
แบบ 1 แบบ 2
OO O
เขยนแทนดวย O OO
ไนโตรเจนไดออกไซด (NO2)
N
O OO - N = O O = N - O เขยนแทนดวย O N O
แบบ 1 แบบ 2 ไนเตรตไอออน (NO3
- )
NO
O O OO
ON N
O
O ONO
O O
- - - -
สตรแบบออกเตต แบบ 1 แบบ 2 แบบ 3
เขยนแทนดวย NO
O O
แนวคดเกยวกบเรโซแนนซ / รปรางโมเลกล
ครเชาวลต แยมศร : เคมพนฐาน ม.4 วทยาศาสตร
3
ไซยาเนตไอออน (OCN- )
[ N - C O ]- [ N = C = O ]- [ N C - O ]- เขยนแทนดวย N C O
ขอสงเกต โมเลกลฟอสฟอรส (P4) อะตอม P มเวเลนซอเลกตรอน 5 สรางพนธะเดยวกบ P อะตอมอนอก 3 อะตอมเหลออเลกตรอนคโดดเดยว 1 ค ผลกใหทกพนธะงอลง เกดรปรางเปนทรงสหนา ชนดทไมมอะตอมกลาง และมมมระหวางพนธะ P - P - P เทากบ 600
H O H H O H อะตอมกลาง O ในโมเลกล H2O มเวเลนซอเลกตรอนทงหมด 6 มอเลกตรอนครวมพนธะ 2 ค และอเลกตรอนคโดดเดยว 2 ค อเลกตรอนทง 4 ครอบอะตอมกลางนจะผลกกนใหหางกนมากทสดโดยพยายามปรบตวใหอยในแนวเสนตรงทชออกจากอะตอมกลางไปยงมมทง 4 ของรปทรงสหนาคลายกบมเทน (CH4) และเนองจากอเลกตรอนคโดดเดยวของ O ทง 2 คเกดแรงผลกมากกวาอเลกตรอนครวมพนธะจงท าใหมมระหวางพนธะ H - O - H มมมลดลงเหลอ 105 0 รปรางโมเลกล จงไมเปนเสนตรงแตเปนรปมมงอหรอ รปตวว ดงรป
ทกโมเลกลมรปรางเปนทรงสหนาเหมอนกนและอะตอมไมมอเลกตรอนคโดดเดยวเหลอ ดงนน มมระหวางพนธะในทกโมเลกลจงกางเทากนคอ 109.5 0 โมเลกลของสารบางชนด รปรางเหมอนกนหมด และอะตอมกลางตางไมมอเลกตรอนคโดดเดยว แตพนธะรอบอะตอมกลางในโมเลกลเดยวกนจะเหมอนกนหรอตางกนกได มมระหวางพนธะของสารเหลานนเทากนเสมอ เชน โมเลกลของสารทมรปรางเปน เสนตรง ไดแก โมเลกลของ BeCl2 , HCN , CO2 , Cl - Be - Cl , H - C N , O = C = O
มม H - O - H กาง 105 0 มม H - S -H กาง 93.3 0 จะเหนไดวามม H - O - H ของ H2O กางกวางกวามม H - S -H ของ H2S เพราะขนาดอะตอม S และ O ตางกน และความแตกตางระหวางคาอเลกโตรเนกาตวตของ O กบ H มากกวา S กบ H ท าใหกลมหมอกอเลกตรอนครวมพนธะในโมเลกลของ H2O อยใกล O ซงเปนอะตอมกลาง
จะเหนไดวามม H - N - H ของ NH3 กางกวางกวามม F - N - F ของ NF3 เพราะ F ในโมเลกล NF3 ซงมคาอเลกโตรเนกาตวตสงทสด ซงจะดงดดอเลกตรอนครวมพนธะไดมาก ท าใหกลมหมอกอเลกตรอนครวมพนธะในโมเลกลของ NF3 อยใกล F จงเกดแรงผลกนอย สวน NH3 ม N เปนอะตอมกลางมคาอเลกโตรเนกาตวตสงกวา H จงดงดดกลมหมอกอเลกตรอนครวมพนธะในโมเลกล NH3 เขามาใกล N ท าใหเกดแรงผลกมาก ดงนนมมระหวางพนธะใน NH3 จงมขนาดใหญกวามมใน NF3 สรป โมเลกลโคเวเลนตทมรปรางเหมอนกน และอะตอมกลางมอเลกตรอนคโดดเดยวเทากน จะมมมระหวางพนธะตางกน พจารณาได ดงน มมระหวางพนธะพจารณาทระยะหางของอเลกตรอนครวมพนธะเปนเกณฑ กลาวคอถาอเลกตรอนครวมพนธะอยหางอะตอมมากมมแคบ และอเลกตรอนครวมพนธะอยใกลอะตอมกลางมมกวาง มมระหวางพนธะเปลยนแปลงตามคา EN ของอะตอมกลางของธาตทตางกน แตละอะตอมทลอมรอบอะตอมกลางเหมอนกน มมระหวางพนธะเปลยนกลบกบคา EN ของอะตอมทลอมรอบอะตอมกลางทตางกน แตอะตอมกลางเหมอนกน