ข้ามไปยังเนื้อหา

พันธะ โครงสร้าง และคุณสมบัติของสสาร

AQA · GCSE · Chemistry · หัวข้อ 2

ดูสไลด์ ฝึกฝน
2.1

การพันธะ โครงสร้าง และคุณสมบัติของสาร

  • พันธะสามชนิดยึดสารเข้าด้วยกัน: أيDELETE (ถ่ายโอนอิเล็กตรอน, ไอออนมีประจุ), โคแวลlent (แชร์คู่อิเล็กตรอน) และเมทัลลิก (อิเล็กตรอนอิสระ)
  • โครงสร้างขึ้นอยู่กับพันธะ: contender ionic ขนาดใหญ่, โมเลกุลขนาดเล็ก, โพลิเมอร์, โครงสร้างโคแวล lent แบบเครือข่ายขนาดใหญ่ และ contender เมทัลลิก — แต่ละชนิดทำนายจุดหลอมเหลวและการนำไฟฟ้าได้
  • คาร์บอนแสดงทุกเทคนิค: เพชร, แกรไฟต์, กราเฟน, ฟูลเลนส์; นาโนพาร์ทเกิล (เคมีเท่านั้น) เปลี่ยนพื้นที่ผิวให้เป็นคุณสมบัติ
คำศัพท์ ฝึกฝน
English ไทย
ionic bond/aɪˈɒnɪk bɒnd/ พันธะไอออนิก
covalent bond/ˈkəʊvələnt bɒnd/ พันธะโคเวเลนต์
metallic bond/məˈtælɪk bɒnd/ พันธะโลหะ
delocalised electron/dɪˈlɒkəlaɪzd ɪˈlektrɒn/ อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได้อิสระ
intermolecular force/ˌɪntəməˈlekjʊlə fɔːs/ แรงระหว่างโมเลกุล
giant covalent structure/ˈdʒaɪənt ˈkəʊvələnt ˈstrʌktʃə/ โครงสร้างโคเวนต์ขนาดใหญ่
fullerene/ˈfʊləren/ ฟูลเลอเรน
carbon nanotube/ˈkɑːbən ˌnænəʊˈtjuːb/ ท ube คาร์บอนนาโน
nanoparticle/ˌnænəʊˈpɑːtɪkl/ อนุภาคนาโน
alloy/ˈælɔɪ/ โลหะผสม
2.1

การพันธะแบบ (serveral, covalent และ metallic) (4.2.1)

หลักสูตร

พันธะไอออนिक พันธะโคเวเลนต์ และพันธะโลหะ (AQA 8462 ข้อ4.2.1.1-4.2.1.5)

  1. อธิบายชนิดของพันธะทั้งสามในแง่ของอิเล็กตรอนและแรงไฟฟ้าสถิต
  2. วาดแผนภาพจุดและข้ามสำหรับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนและสำหรับโมเลกุลทั้งแปดที่ถูกกำหนดชื่อ
  3. สรุปประจุไอออนและสูตรเชิงประจักษ์จากกลุ่มจำนวนและแบบจำลองแลตทิซ; ระบุข้อจำกัดของแบบจำลอง

แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International

พันธะเคมีที่แข็งแรงสามชนิด ซึ่งอธิบายได้ด้วย แรงไฟฟ้าสถิต:

ประเภทของพันธะทั้งสาม: การถ่ายโอนอิเล็กตรอนในพันธะไอออนระหว่างไอออน, คู่อิเล็กตรอนร่วมในพันธะโคเวเลนต์, และอิเล็กตรอนอิสระในพันธะโลหะ
  • พันธะไอออน — อะตอมโลหะ ถ่ายโอน อิเล็กตรอนชั้นนอกไปยังอะตอมอโลหะ: อะตอมโลหะเสียอิเล็กตรอนเพื่อกลายเป็น ไอออนบวก; อะตอมอโลหะรับอิเล็กตรอนเพื่อกลายเป็น ไอออนลบ; โลหะกลุ่ม 1/2 และอโลหะกลุ่ม 6/7 สร้างไอออนที่มี โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์แบบแก๊สมีนอยล์ วาดแผนภาพการถ่ายโอนอิเล็กตรอนด้วย แผนภาพจุดและกากบาท; หาประจุไอออนจากเลขหมู่ (หมู่ 1 → +1, หมู่ 2 → +2, หมู่ 6 → −2, หมู่ 7 → −1).
  • พันธะโคเวเลนต์ — อะตอมอโลหะ แบ่งปันคู่ของอิเล็กตรอน จำได้ซึ่งแผนภาพจุดและกากบาทสำหรับ H₂, Cl₂, O₂, N₂, HCl, H₂O, NH₃, CH₄, และการแสดงด้วยเส้นสำหรับโมเลกุลขนาดเล็ก หน่วยซ้ำของโพลิเมอร์ และโครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่
  • พันธะโลหะ — contender ขนาดใหญ่ของอะตอมโลหะที่มี อิเล็กตรอนชั้นนอกที่ไม่ติดขัด เคลื่อนที่ได้อิสระตลอดทั้งโครงสร้าง; การแบ่งปันอิเล็กตรอนเหล่านี้ทำให้เกิดพันธะโลหะที่แข็งแรง

รู้ถึง ข้อจำกัดของแบบจำลอง: แผนภาพจุดและกากบาท, ลูกบอลและแท่ง, 2D และ 3D ล้วนเป็นการลดทอน — ไม่แสดงแรง, ความยาวพันธะคงที่, โครงสร้างขนาดใหญ่วาดเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ หาสูตรเชิงประจักษ์จากแบบจำลอง contender; สูตรโมเลกุลจากแผนภาพโมเลกุล

2.2

พันธะ โครงสร้าง และคุณสมบัติ (4.2.2)

หลักสูตร

พันธะ โครงสร้าง และคุณสมบัติ (AQA 8462 ข้อ4.2.2.1-4.2.2.8)

  1. เชื่อมโยงสถานะของสสารและสัญลักษณ์สถานะกับทฤษฎีอนุภาค, พร้อม(HT) ข้อจำกัดของมัน
  2. อธิบายจุดหลอมเหลวและความนำไฟฟ้าของสารประกอบไอออนิก โมเลกุลขนาดเล็ก โพลิเมอร์ และโลหะ
  3. อธิบายเหตุผลว่าทำไมอัลลอยจึงมีความแข็งกว่าโลหะบริสุทธิ์

แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International

สถานะของสสาร: ของแข็ง, ของเหลว, ก๊าซ; การหลอมเหลว/การแข็งตัวที่ จุดหลอมเหลว, การเดือด/การควบแน่นที่ จุดเดือด ทฤษฎีอนุภาค (ทรงกลมเล็ก) อธิบายการเปลี่ยนแปลง; แรงระหว่างอนุภาคยิ่งแข็งแรง จุดหลอมเหลว/จุดเดือดยิ่งสูง (HT) ข้อจำกัดของแบบจำลองง่ายๆ: ไม่แสดงแรง, ทรงกลมทั้งหมด, อนุภาคของแข็ง สัญลักษณ์สถานะ: (s), (l), (g), (aq).

โครงสร้าง พันธะ/แรง จุดหลอมเหลว นำไฟฟ้าได้หรือไม่?
contender ไอออน แรงไฟฟ้าสถิตที่แข็งแรงในทุกทิศทาง สูง เฉพาะเมื่อ หลอมเหลวหรือละลาย — ไอออนเคลื่อนที่ได้
โมเลกุลขนาดเล็ก พันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแรง ภายใน, แรงระหว่างโมเลกุลอ่อน ระหว่างโมเลกุล ต่ำ — เพียงแต่เอาชนะแรงระหว่างโมเลกุลอ่อนๆ ไม่ได้ — ไม่มีประจุสุทธิ
โพลิเมอร์ โซ่โคเวเลนต์ที่แข็งแรง, แรงระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งขึ้น ของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ไม่ได้
โคเวเลนต์ขนาดใหญ่ อะตอมทุกตัวทำพันธะโคเวเลนต์กัน สูงมาก โดยทั่วไปไม่ได้ (กราฟีนเป็นข้อยกเว้น)
โลหะ พันธะโลหะ — อิเล็กตรอนอิสระ ส่วนใหญ่สูง ได้ — อิเล็กตรอนอิสระพาประจุ (และความร้อน)

โมเลกุลที่ใหญ่ขึ้น → แรงระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งขึ้น → จุดหลอมเหลว/จุดเดือดสูงขึ้น อัลลอยด์แข็งกว่าโลหะบริสุทธิ์เนื่องจากอะตอมขนาดต่างกัน บิดเบือนชั้น ป้องกันไม่ให้เลื่อน彼此的กัน

เครือข่ายสี่พันธะของเพชร, ชั้นหกเหลี่ยมของกราไฟต์, และฟูลเลนรูปทรงกลม
2.3

โครงสร้างและพันธะของคาร์บอน (4.2.3)

หลักสูตร

Structure and bonding of carbon (AQA 8462 statements 4.2.3.1-4.2.3.3).

  1. Explain diamond's properties from its four-bond giant structure.
  2. Explain graphite's properties from three bonds, layers and delocalised electrons.
  3. Describe graphene and fullerenes, including carbon nanotubes and their uses.

แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International

  • เพชร — โครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่ที่คาร์บอนแต่ละตัวทำ สี่ พันธะโคเวเลนต์: แข็งมาก, จุดหลอมเหลวสูงมาก, ไม่นำไฟฟ้า
  • กราไฟต์ — คาร์บอนแต่ละตัวทำ สาม พันธะ, ชั้นวงแหวนหกเหลี่ยมที่มี ไม่มีพันธะโคเวเลนต์ระหว่างชั้น (นุ่ม, ลื่น —作为润滑剂); อิเล็กตรอนอิสระหนึ่งตัวต่ออะตอม → นำไฟฟ้าได้เหมือนโลหะ
  • กราฟีน — ชั้นเดียวของกราไฟต์: หนาเพียงหนึ่งอะตอม, แข็งแรง, นำไฟฟ้า — สำหรับอิเล็กทรอนิกส์และคอมโพสิต
  • ฟูลเลอเรน — โมเลกุลคาร์บอนรูปทรงกลวงที่ประกอบด้วยวงแหวนหกเหลี่ยม (รวม 5- หรือ 7--membered rings); บัคมินสเตอร์ฟูลเลอเรน C₆₀ มีรูปร่างทรงกลม ท่อนาโนคาร์บอน — ฟูลเลอเรนรูปทรงกระบอกที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางสูงมาก: ใช้ในนาโนเทคโนโลยี อิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุ
2.4

คุณสมบัติของมวลและพื้นผิว รวมถึงอนุภาคนาโน — เคมีเท่านั้น (4.2.4)

หลักสูตร

คุณสมบัติแบบมวลรวมและพื้นผิว รวมถึงอนุภาคนาโน เคมีเท่านั้น (AQA 8462 ข้อความ 4.2.4)

  1. เปรียบเทียบช่วงขนาดของอนุภาคนาโน อนุภาคละเอียด และอนุภาคหยาบ
  2. ใช้กฎอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร 10 กับลูกบาศก์
  3. อธิบายความแตกต่างระหว่างอนุภาคนาโนกับวัสดุแบบมวลรวม การใช้งาน และความกังวล

แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International

วิทยาศาสตร์นาโน = โครงสร้างขนาด 1–100 นาโนเมตร (อะตอมจำนวนไม่กี่ร้อยตัว) อนุภาคนาโนมีขนาดเล็กกว่า อนุภาคละเอียด (PM2.5, 100–2500 นาโนเมตร), ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า อนุภาคหยาบ/ฝุ่น (PM10, 1 × 10⁻⁵–2.5 × 10⁻⁶ เมตร)

ลูกบาศก์สามลูกกำลังลดขนาดลงทีละสิบเท่า: แต่ละขั้นตอนเพิ่มอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรขึ้นสิบเท่า

พื้นที่ผิว : ปริมาตร: เมื่อด้านของลูกบาศก์ ลดลง 10×, อัตราส่วน SA:V จะ เพิ่มขึ้น 10× อนุภาคนาโนอาจมีคุณสมบัติแตกต่างจากวัสดุ khốiเนื่องจากอัตราส่วนที่สูงนี้ — เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา (ใช้ปริมาณน้อยลงได้), การส่งมอบยา, เครื่องสำอาง, อิเล็กทรอนิกส์ ความกังวล: ผลกระทบภายในร่างกายและสิ่งแวดล้อมยังไม่ทราบชัดเจน

2.4

รายการตรวจสอบก่อนจะจบหัวข้อนี้

  • สามชนิดของพันธะในเชิงอิเล็กตรอนและแรงไฟฟ้าสถิต; ประจุไอออนจากหมู่ในตารางธาตุ
  • แบบจุดและกากบาทสำหรับโมเลกุลทั้งแปดที่ระบุชื่อ; ข้อจำกัดของแบบจำลอง
  • ตารางคุณสมบัติข้างต้นสร้างใหม่จากความจำ — ซึ่งแรงใดจะถูกเอาชนะในการหลอมเหลว
  • เพชร เกรไฟต์ เกรฟีน และฟูลเลอเรน เปรียบเทียบพันธะกับคุณสมบัติ
  • (เคมี) กฎปัจจัยพื้นที่ผิวต่อปริมาตรของ 10; สามช่วงขนาดอนุภาค และการใช้งานและความกังวลเกี่ยวกับอนุภาคนาโน

หัวข้อเพิ่มเติมใน AQA · GCSE · Chemistry

เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี

IGCSE, A-Level & AP