พันธะไฮโดรเจนกับพันธะโควาเลนต์: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

มีความแตกต่างที่สำคัญมากมายระหว่างพันธะโควาเลนต์และไฮโดรคาร์บอน เคมี การศึกษาเกี่ยวกับสาร – องค์ประกอบและสารประกอบ เริ่มต้นด้วยพื้นฐานของพันธะระหว่างอะตอมและโมเลกุลสองอะตอม

บทความนี้จะอธิบายความแตกต่างระหว่างพันธะไฮโดรเจนและโควาเลนต์และวิธีการก่อตัว เราจะดูพันธะเคมีทั้งสองประเภท ประเภทปฏิสัมพันธ์ทำให้โมเลกุลโควาเลนต์แตกต่างจากโมเลกุลไฮโดรคาร์บอน

ประเด็นที่สำคัญ

1. พันธะไฮโดรเจนก่อตัวขึ้นระหว่างโมเลกุลเมื่ออะตอมไฮโดรเจนเกิดพันธะกับอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติตีสูง พันธะโควาเลนต์แบ่งอิเล็กตรอนระหว่างอะตอมภายในโมเลกุล
2. พันธะไฮโดรเจนอ่อนกว่าพันธะโควาเลนต์ โดยให้ปฏิกิริยาชั่วคราวและผันกลับได้
3. พันธะไฮโดรเจนมีส่วนช่วยในโครงสร้างและหน้าที่ของโมเลกุลทางชีววิทยา พันธะโควาเลนต์เป็นพื้นฐานของโครงสร้างโมเลกุล

พันธะไฮโดรเจนกับพันธะโควาเลนต์

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนที่มีประจุบวกทำปฏิกิริยากับอะตอมที่มีประจุไฟฟ้า ทำให้เกิดพันธะที่ค่อนข้างอ่อนกว่าพันธะโควาเลนต์ที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งปันอิเล็กตรอน พันธะเหล่านี้จำเป็นต่อคุณสมบัติเฉพาะตัวของน้ำ พันธะโควาเลนต์เป็นรากฐานของโมเลกุลส่วนใหญ่

 พันธะไฮโดรเจนสามารถเป็นได้ทั้งภายในโมเลกุลหรือระหว่างโมเลกุล พลังงานที่เกี่ยวข้องกับพันธะไฮโดรเจนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรูปทรงและสภาพแวดล้อมของอะตอม

มันเป็นพันธะที่อ่อนแอกว่าปฏิสัมพันธ์ของ van der Waals ซึ่งเกิดขึ้นในโมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์ ตัวอย่างพันธะไฮโดรเจนบางส่วน ได้แก่ กรดซาลิไซลิก H2O (น้ำ) เมทิลแอลกอฮอล์ น้ำตาล ฯลฯ

พันธะโควาเลนต์เป็นรูปแบบหนึ่งของแรงระหว่างโมเลกุล พวกมันถูกสร้างขึ้นเมื่ออะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพื่อเติมเต็มเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกสุด พันธะโควาเลนต์มีความแข็งแรงกว่าพันธะไฮโดรเจนมากและมีเสถียรภาพสูง

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	พันธะไฮโดรเจน	พันธะโควาเลนต์
พวกเขาคืออะไร?	พันธะไฮโดรเจนเป็นแรงดึงดูดระหว่างอะตอมของไฮโดรเจนกับอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าลบมากกว่า	พันธะโควาเลนต์เป็นพันธะเคมีที่เกิดจากการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน
กองกำลัง	แรงระหว่างโมเลกุลและแรงภายในโมเลกุล	แรงระหว่างโมเลกุล
ความแข็งแรง	มันถูกสร้างขึ้นระหว่างสองอะตอม	พันธะโควาเลนต์นั้นแข็งแกร่งกว่าพันธะไฮโดรเจนมาก
ก่อตัวขึ้นระหว่าง	พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างสองอะตอมของสองโมเลกุลที่แตกต่างกัน	เกิดขึ้นระหว่างสองอะตอม
ตัวอย่าง	กรดซาลิไซลิก น้ำ กลูโคส ฯลฯ	มีเทน คาร์บอนมอนอกไซด์ เป็นต้น

พันธะไฮโดรเจนคืออะไร?

พันธะไฮโดรเจนคือแรงดึงดูดทางไฟฟ้าระหว่างสองอะตอม มันถูกสร้างขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนเกิดพันธะโควาเลนต์กับบิตที่มีอิเล็กโตรเนกาติวิตีมากกว่าอีกบิตหนึ่ง เช่น ออคเต็ตหรือหมู่

ส่วนใหญ่แล้ว โมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าลบจะเป็นทั้งออกซิเจน ไนโตรเจน หรือฟลูออรีน ในกรณีส่วนใหญ่ อะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติตีมากกว่าที่มีอิเล็กตรอนคู่เดียวเรียกว่าตัวรับ

พันธะไฮโดรเจนเป็นแรงดึงดูดที่แข็งแกร่งระหว่างอะตอมที่มีประจุบวกบางส่วนและมีประจุบวก เป็นพันธบัตรที่แข็งแกร่งที่สุดในบรรดาพันธบัตรทุกประเภทที่รู้จัก ความผูกพันเหล่านี้พบได้ในหลายๆ แห่ง สารประกอบโควาเลนต์ แต่อ่อนแอกว่าโควาเลนต์

ธรรมชาติของอิเลคโตรเนกาติตีของอะตอมไฮโดรเจนจะเชื่อมโมเลกุลทั้งสองเข้าด้วยกัน น้ำจึงสามารถเคลื่อนที่ระหว่างอนุภาคและสร้างสารประกอบเคมีที่เสถียรได้ เช่น เมื่อกระดาษเปียกติดกัน

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างสองโมเลกุลที่มีไฮโดรเจนชนิดเดียวกัน

พันธะ CH เกิดขึ้นเมื่อคาร์บอน 2 อะตอมกลายเป็น อิเล็ก ผูกพัน.

ในพันธะผู้ให้/ตัวรับ ผู้ให้โปรตอนคืออะตอมของอิเลคโตรเนกาติวิตี้ และผู้รับโปรตอนคืออะตอมที่ไม่มีพันธะโควาเลนต์กับไฮโดรเจน อะตอมไฮโดรเจนในคู่เบสถูกยึดเข้าด้วยกันโดยพันธะไฮโดรเจน

พันธะโควาเลนต์คืออะไร?

อะตอม XNUMX อะตอมใช้คู่อิเล็กตรอนร่วมกันเพื่อสร้างพันธะโควาเลนต์ คู่อิเล็กตรอนเหล่านี้เรียกว่าคู่พันธะ พันธะโควาเลนต์ถูกสร้างขึ้นจากความสมดุลระหว่างแรงดึงดูดและแรงผลัก

นี่คือตัวอย่างบางส่วน. เพื่อแสดงให้เห็น นี่คือสมการทางเคมี อ่านต่อเพื่อค้นพบวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังพวกเขา ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของพันธะโควาเลนต์คือการใช้อิเล็กตรอนคู่ร่วมกัน

กระบวนการพันธะเกี่ยวข้องกับการแบ่งปันอิเล็กตรอนระหว่างอะตอมสองอะตอมที่ต่างกัน เนื่องจากอิเล็กตรอนแบ่งปันพลังงาน จึงสามารถมีพลังงานต่ำกว่าอะตอมอื่นๆ พวกเขาพัวพันเมื่อศูนย์กลางดึงดูดกัน

“อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันจะลดพลังงานของอะตอมอื่นลง สิ่งนี้เรียกว่า "สมดุล" ปรากฏการณ์นี้เป็นเรื่องปกติและสามารถใช้เพื่อติดตามความคืบหน้าและระบุบทเรียนที่สำคัญได้” อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันลดพลังงานของอะตอมอื่น สิ่งนี้เรียกว่า "สมดุล" ปรากฏการณ์นี้เป็นเรื่องปกติและสามารถใช้เพื่อติดตามความคืบหน้าและระบุบทเรียนที่สำคัญได้

กระบวนการแบ่งปันอิเล็กตรอนส่งผลให้พลังงานลดลง อิเล็กตรอนที่ใช้อะตอมร่วมกับอิเล็กตรอนตัวอื่นจะสูญเสียพลังงาน อยู่ในสถานะนี้ที่พันธะโควาเลนต์ก่อตัวขึ้น

อิเล็กตรอนระหว่างจุดดึงดูดสองแห่งมีพลังงานต่ำกว่าอิเล็กตรอนระหว่างจุดเป็นกลางสองแห่ง พลังของอะตอมเดี่ยวจะเพิ่มขึ้นในโมเลกุลหากใช้ร่วมกันในระดับพลังงานที่สูงกว่า

ความแตกต่างหลักระหว่างพันธะไฮโดรเจนกับพันธะโควาเลนต์

1. พันธะไฮโดรเจนแข็งแรงกว่าพันธะโควาเลนต์เพียง 1/10 เท่า 
2. พันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะระหว่างโมเลกุลและระหว่างโมเลกุล ในทางกลับกัน พันธะโคเวเลนต์คือพันธะเคมีระหว่างโมเลกุล
3. พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างสองอะตอมของสองโมเลกุลที่แตกต่างกัน พันธะโควาเลนต์เกิดขึ้นระหว่างสองอะตอม 
4. พันธะไฮโดรเจนเป็นแรงดึงดูด พันธะโควาเลนต์เป็นพันธะเคมี 
5. พันธะไฮโดรเจนมีความเสถียรต่ำเมื่อเทียบกับพันธะโควาเลนต์

อ้างอิง

1. https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a12816
2. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01130a013
3. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3159673

อัพเดตล่าสุด : 29 มิถุนายน 2023