MolDraw › เครื่องมือเคมี › เครื่องมือตรวจสภาพขั้วของพันธะและโมเมนต์ขั้วคู่

เครื่องมือตรวจสอบสภาพขั้วของพันธะและไดโพล

สรุปสั้น ๆ: เลือกธาตุสองชนิดเพื่อดูผลต่างอิเล็กโทรเนกาติวิตีตามพอลลิง ชนิดพันธะ (ไม่มีขั้ว โคเวเลนต์มีขั้ว หรือไอออนิก) อะตอมใดเป็น δ− และร้อยละความเป็นไอออนิก หรือป้อนโมเลกุลเพื่อดูว่ามีขั้วหรือไม่ จากรูปร่างตาม VSEPR และผลรวมเวกเตอร์ของโมเมนต์ขั้วคู่ของพันธะ ใช้งานฟรีและทำงานในเว็บเบราว์เซอร์

เลือกธาตุสองชนิดเพื่อดูผลต่างอิเล็กโทรเนกาติวิตี ชนิดพันธะ ปลายใดเป็น δ+ และ δ− และร้อยละความเป็นไอออนิก หรือป้อนโมเลกุล (สูตร เช่น XeF4 หรือสตริง SMILES) เพื่อดูว่ามีขั้วหรือไม่ พร้อมแสดงรูปร่างตาม VSEPR โมเมนต์ขั้วคู่ของพันธะ และผลรวมเวกเตอร์

คำตอบโดยย่อ: ΔEN ของ H–Cl = 3.16 − 2.20 = 0.96 พันธะจึงเป็นโคเวเลนต์มีขั้ว โดย Cl เป็น δ− และ H เป็น δ+; % ไอออนิก = (1 − e^(−0.96²/4)) × 100 = 20.6% น้ำมีรูปร่างมุมงอและมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวสองคู่บน O โมเมนต์ขั้วคู่ของ O–H จึงรวมกัน: H₂O มีขั้ว (1.85 D) CO₂ เป็นเส้นตรง โมเมนต์ขั้วคู่จึงหักล้างกัน: ไม่มีขั้ว

ธาตุ Aธาตุ B

ตัวอย่าง:

สภาพขั้วของพันธะ: สูตรและเกณฑ์

ΔEN = |χA − χB| % ความเป็นไอออนิก = (1 − e^(−ΔEN²/4)) × 100 (พอลลิง)

ΔEN (พอลลิง)	ชนิดพันธะ	ตัวอย่าง
น้อยกว่า 0.4	โคเวเลนต์ไม่มีขั้ว	Cl–Cl (0), C–H (0.35), C–S (0.03)
0.4 ถึง 1.7	โคเวเลนต์มีขั้ว	H–Cl (0.96), C–O (0.89), O–H (1.24)
1.7 ถึง 2.0	ก้ำกึ่ง: ตำราเรียนส่วนใหญ่ถือเป็นไอออนิก บางเล่มถือเป็นโคเวเลนต์มีขั้ว	H–F (1.78), B–F (1.94)
มากกว่า 2.0	ไอออนิก	Na–Cl (2.23), K–F (3.16)

หน้านี้ใช้เกณฑ์ที่นิยม: ต่ำกว่า 0.4 ไม่มีขั้ว 0.4 ถึง 1.7 โคเวเลนต์มีขั้ว สูงกว่า 1.7 ไอออนิก และระบุช่วง 1.7 ถึง 2.0 ว่าก้ำกึ่ง เพราะตำราบางเล่มใช้เกณฑ์ที่ 2.0 พันธะระหว่างอโลหะสองชนิดยังคงเป็นโคเวเลนต์แม้ ΔEN จะสูง (H–F) อะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่าเป็น δ− และลูกศรโมเมนต์ขั้วคู่ชี้ไปหาอะตอมนั้น (หางที่มีขีดขวางแสดงปลาย δ+)

สภาพขั้วของโมเลกุลในสามขั้นตอน

วาดโครงสร้างลิวอิสและหารูปร่างด้วย VSEPR
วาดลูกศรโมเมนต์ขั้วคู่ของพันธะมีขั้วแต่ละพันธะ ชี้ไปยังอะตอม δ−
รวมลูกศรแบบเวกเตอร์ รูปร่างสมมาตร (เส้นตรง สามเหลี่ยมแบนราบ ทรงสี่หน้า พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม ทรงแปดหน้า สี่เหลี่ยมแบนราบ) ที่มีอะตอมรอบนอกเหมือนกันจะหักล้างกัน: ไม่มีขั้ว อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวบนอะตอมกลางหรืออะตอมรอบนอกที่ต่างกันมักทำให้เหลือโมเมนต์ขั้วคู่สุทธิ: มีขั้ว

ตัวอย่างโจทย์

พันธะ H–F

ΔEN = 3.98 − 2.20 = 1.78

% ไอออนิก = (1 − e^(−0.79)) × 100 = 54.7%

โคเวเลนต์มีขั้ว (ก้ำกึ่ง), F เป็น δ−

น้ำ, H₂O

AX₂E₂ มุมงอ (104.5°) โมเมนต์ขั้วคู่ของ O–H ทั้งสอง (ΔEN 1.24) ชี้เข้าหา O และไปทางเดียวกันบางส่วน

มีขั้ว, 1.85 D

BF₃

AX₃ สามเหลี่ยมแบนราบ โมเมนต์ขั้วคู่ของ B–F สามพันธะที่เท่ากันทำมุม 120° รวมกันได้ศูนย์

ไม่มีขั้ว (พันธะมีขั้ว แต่โมเลกุลไม่มีขั้ว)

NH₃ เทียบกับ NF₃

ทั้งสองเป็นพีระมิดฐานสามเหลี่ยม ใน NH₃ อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวและโมเมนต์ขั้วคู่ของ N–H ชี้ไปทางเดียวกัน (1.47 D) ใน NF₃ ชี้สวนกัน (0.24 D)

มีขั้วทั้งคู่

PCl₅ (แนว NEET)

AX₅ พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม: โมเมนต์ขั้วคู่ในแนวแกนสองพันธะหักล้างกัน และในแนวศูนย์สูตรสามพันธะหักล้างกัน

ไม่มีขั้ว

CH₂Cl₂

ทรงสี่หน้า แต่พันธะ C–Cl สองพันธะ (0.61) และ C–H สองพันธะ (0.35) ชี้ไปทางตรงข้ามกัน

มีขั้ว, 1.60 D

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

พันธะมีขั้วไม่ได้ทำให้โมเลกุลมีขั้วเสมอไป CO₂, BF₃, CCl₄ และ XeF₄ มีพันธะมีขั้วแต่ไม่มีโมเมนต์ขั้วคู่สุทธิ
ตัดสินรูปร่างจากสูตรเพียงอย่างเดียว SF₄ และ XeF₄ ดูคล้ายกันบนกระดาษ แต่อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวทำให้เป็นรูปไม้กระดกและสี่เหลี่ยมแบนราบ
ใช้ภาพแบนราบกับโมเลกุล 3 มิติ CH₂Cl₂ ที่วาดเป็นกากบาทแบนดูสมมาตร แต่ในสามมิติเป็นทรงสี่หน้าและมีขั้ว
ชี้ลูกศรผิดทาง ในวิชาเคมี ลูกศรโมเมนต์ขั้วคู่ของพันธะชี้ไปยังอะตอม δ− (อิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่า) ส่วนในวิชาฟิสิกส์มักใช้เครื่องหมายตรงข้าม
ถือว่าเกณฑ์เป็นค่าตายตัว 0.4 และ 1.7 เป็นเพียงแนวทาง ลักษณะของพันธะเปลี่ยนไปอย่างต่อเนื่องตาม ΔEN

ผลรวมเวกเตอร์เป็นแบบจำลองในหน่วย ΔEN ใช้ตัดสินว่าโมเมนต์ขั้วคู่ของพันธะหักล้างกันหรือไม่ โมเมนต์ขั้วคู่จริง (หน่วยเดอบาย) ยังขึ้นกับความยาวพันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว ค่าที่วัดได้จะแสดงไว้เมื่อมีข้อมูล

แสดงโมเมนต์ขั้วคู่ในภาพวาดของคุณเอง วาดโครงสร้าง เพิ่มป้าย δ+ และ δ− และลูกศรใน MolDraw ตัวแก้ไขโครงสร้างเคมีออนไลน์ฟรี แล้วส่งออกเป็น PNG หรือ SVG

เปิดตัวแก้ไข MolDraw

คำถามที่พบบ่อย

รู้ได้อย่างไรว่าพันธะมีขั้วหรือไม่มีขั้ว?

นำค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีตามพอลลิงมาลบกัน ผลต่างต่ำกว่า 0.4 เป็นพันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว 0.4 ถึง 1.7 เป็นพันธะโคเวเลนต์มีขั้ว และมากกว่า 1.7 มักเรียกว่าพันธะไอออนิก H–Cl: 3.16 − 2.20 = 0.96 พันธะนี้จึงเป็นโคเวเลนต์มีขั้ว โดย Cl เป็น δ−

คำนวณร้อยละความเป็นไอออนิกได้อย่างไร?

สูตรของพอลลิงคือ % ไอออนิก = (1 − e^(−ΔEN²/4)) × 100 สำหรับ H–Cl, ΔEN = 0.96 ดังนั้น % ไอออนิก = (1 − e^(−0.23)) × 100 = 20.6% สำหรับ H–F, ΔEN = 1.78 ได้ประมาณ 55%

รู้ได้อย่างไรว่าโมเลกุลมีขั้ว?

หารูปร่างด้วย VSEPR วาดลูกศรโมเมนต์ขั้วคู่ของพันธะมีขั้วแต่ละพันธะ แล้วรวมกันแบบเวกเตอร์ หากหักล้างกัน (รูปร่างสมมาตร อะตอมรอบนอกเหมือนกัน และอะตอมกลางไม่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว) โมเลกุลไม่มีขั้ว หากไม่หักล้างกัน โมเลกุลมีขั้ว น้ำมีรูปร่างมุมงอ โมเมนต์ขั้วคู่ของ O–H จึงไม่หักล้างกัน

ทำไม CO2 จึงไม่มีขั้วทั้งที่พันธะ C=O มีขั้ว?

CO2 เป็นเส้นตรง โมเมนต์ขั้วคู่ของพันธะ C=O ทั้งสองมีขนาดเท่ากันและชี้ไปทางตรงข้ามกัน จึงหักล้างกันและโมเมนต์ขั้วคู่สุทธิเป็น 0

ทำไม CCl4 ไม่มีขั้ว แต่ CHCl3 มีขั้ว?

ใน CCl4 ที่เป็นทรงสี่หน้า โมเมนต์ขั้วคู่ของ C–Cl ทั้งสี่ที่เหมือนกันหักล้างกัน ใน CHCl3 มี Cl หนึ่งอะตอมถูกแทนที่ด้วย H โมเมนต์ขั้วคู่จึงไม่หักล้างกันอีก CHCl3 มีโมเมนต์ขั้วคู่ประมาณ 1.04 D

ทำไม XeF4 ไม่มีขั้ว แต่ SF4 มีขั้ว?

XeF4 เป็นสี่เหลี่ยมแบนราบ: อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวสองคู่อยู่ตรงข้ามกัน และโมเมนต์ขั้วคู่ของ Xe–F ทั้งสี่หักล้างกัน SF4 มีรูปร่างไม้กระดก (seesaw) เพราะมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหนึ่งคู่ โมเมนต์ขั้วคู่ของ S–F จึงไม่หักล้างกัน

cis- หรือ trans-1,2-dichloroethene มีขั้ว?

ไอโซเมอร์ cis มีขั้ว (ประมาณ 1.9 D) เพราะโมเมนต์ขั้วคู่ของ C–Cl ทั้งสองชี้ไปด้านเดียวกัน ไอโซเมอร์ trans ไม่มีขั้ว (0 D) เพราะโมเมนต์ขั้วคู่ของ C–Cl ทั้งสองชี้ไปทางตรงข้ามกันและหักล้างกัน

เครื่องมือเคมีที่เกี่ยวข้อง

อ่านคู่มือฉบับเต็ม: อธิบายสภาพขั้วของพันธะและโมเมนต์ขั้วคู่

อัปเดตล่าสุด: 19 ตุลาคม 2026