แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์ แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ดังนี้
- แรงลอนดอน (London dispersion force) เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนของโมเลกุลหนึ่งกับอิเล็กตรอนของโมเลกุลอีกโมเลกุลหนึ่ง แรงชนิดนี้เกิดขึ้นกับโมเลกุลทุกชนิด แต่จะมีค่าน้อยมากในโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว
- แรงดึงดูดระหว่างขั้ว (Dipole-dipole force) เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างขั้วบวกของโมเลกุลหนึ่งกับขั้วลบของโมเลกุลอีกโมเลกุลหนึ่ง แรงชนิดนี้จะมีค่าสูงกว่าแรงลอนดอน แต่จะพบในโมเลกุลที่มีขั้ว
- พันธะไฮโดรเจน (Hydrogen bond) เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างอะตอมของไฮโดรเจนที่มีประจุบวกบางส่วนกับอะตอมของธาตุที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง เช่น ออกซิเจน ฟลูออรีน หรือไนโตรเจน แรงชนิดนี้มีค่าสูงมาก แต่จะพบได้เฉพาะในโมเลกุลที่มีอะตอมของไฮโดรเจนที่เชื่อมกับอะตอมของธาตุที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง
แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลมีผลต่อสมบัติของสารโคเวเลนต์ ดังนี้
- จุดเดือดและจุดหลอมเหลว: สารโคเวเลนต์ที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูง จะมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง ตัวอย่างเช่น น้ำ (H2O) มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง เนื่องจากมีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล
- ความหนาแน่น: สารโคเวเลนต์ที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูง จะมีความหนาแน่นสูง ตัวอย่างเช่น น้ำ (H2O) มีความหนาแน่นสูง เนื่องจากมีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล
- **สถานะ: สารโคเวเลนต์ที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูง มักอยู่ในสถานะของเหลวหรือของแข็ง ตัวอย่างเช่น น้ำ (H2O) อยู่ในสถานะของเหลว
- **การละลายน้ำ: สารโคเวเลนต์ที่มีขั้วสามารถละลายน้ำได้ดี ตัวอย่างเช่น น้ำ (H2O) สามารถละลายเกลือได้
- **การนำไฟฟ้า: สารโคเวเลนต์ไม่มีนำไฟฟ้า เนื่องจากไม่มีอิเล็กตรอนอิสระ
ตัวอย่างสมบัติของสารโคเวเลนต์ที่เกิดจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล
| สมบัติ | อธิบาย |
|—|—|—|
| จุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง | เกิดจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูง ทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่ได้ยาก จึงต้องใช้พลังงานสูงในการแยกโมเลกุลออกจากกัน |
| ความหนาแน่นสูง | เกิดจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูง ทำให้โมเลกุลอยู่ชิดกัน จึงมีมวลรวมต่อปริมาตรสูง |
| สถานะของเหลวหรือของแข็ง | เกิดจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูง ทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่ได้ยาก จึงไม่สามารถกลายเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้องได้ |
| การละลายน้ำได้ดี | เกิดจากโมเลกุลของสารมีขั้ว ส่งผลให้มีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของสารกับโมเลกุลของน้ำ |
| ไม่มีการนำไฟฟ้า | เกิดจากไม่มีอิเล็กตรอนอิสระที่สามารถเคลื่อนที่ได้ |
สรุปได้ว่า แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดสมบัติของสารโคเวเลนต์