Page 42 - ตำราเคมีอินทรีย์ [Jadsada Ratniyom]
P. 42
14 ความรู้เบื้องต้นของเคมีอินทรีย์
1.8 ประจุฟอร์มอล
(Formal charges)
ประจุฟอร์มอล คือ ประจุสมมุติที่ถูกกำหนดขึ้นบนอะตอมในโมเลกุลใด ๆ เพื่อช่วยระบุว่า
อะตอมที่เรากำลังพิจารณามีอิเล็กตรอนหรือโปรตอนมากกว่ากัน เพื่อใช้ในการทำนายจุดที่จะเข้าทำ
ปฏิกิริยา และยังช่วยในการแสดงโครงสร้างของลิวอิสของสารได้
ประจุฟอร์มอลที่ถูกระบุในอะตอมใด ๆ ไม่ได้หมายความว่าอะตอมนั้นจะมีประจุนั้นจริง
เพียงแต่การระบุประจุฟอร์มอลช่วยให้เรารู้ว่าอะตอมใดๆ ควรมีประจุใกล้เคียงค่าใดมากที่สุด ในบาง
กรณีแม้โมเลกุลที่กำลังพิจารณามีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า แต่เมื่อพิจารณาประจุฟอร์มอลในแต่ละ
อะตอมแล้ว บางอะตอมในโมเลกุลที่กำลังพิจารณาอาจติดประจุฟอร์มอลบวกและอีกอะตอมอาจติด
ประจุฟอร์มอลลบ ประจุฟอร์มอลจะช่วยให้เราเห็นภาพว่า อะตอมความแสดงความเป็นบวกหรือลบ
ได้ง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น HNO3 โมเลกุล มีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า แต่เมื่อเขียนโครงสร้างลิวอิส จะ
พบว่ามีประจุบวกติดอยู่ที่ N อะตอม และมีประจุลบติดอยู่ที่ O อะตอม เป็นต้น ประจุฟอร์มอลจึงช่วย
ให้เราทราบว่าอะตอมใด ๆ ในโมเลกุลควรมีประจุเป็นอะไร แม้ว่าโมเลกุลที่กำลังพิจารณาจะมีสภาพ
เป็นกลางทางไฟฟ้าก็ตาม
ในการคำนวณประจุฟอร์มอลของแต่ละอะตอมนั้น อันดับแรกเราจะต้องเขียนโครงสร้างลิว-
อิสให้ถูกต้องเสียก่อน (รายละเอียดแสดงในหัวข้อ 1.6) จากนั้นเราจะพิจารณาทีละอะตอมแล้วหา
เลขหมู่ของอะตอม จำนวนอิเล็กตรอนที่ใช้ในการสร้างพันธะ (bonding electron) และหาจำนวน
อิเล็กตรอนที่ไม่ได้ใช้ในการสร้างพันธะ (nonbonding electron) แล้วนำมาคำนวณโดยใช้สูตร ดัง
แสดง
ประจุฟอร์มอล (FC) = [เลขหมู่] – [nonbonding electron] – [อิเล็กตรอนที่ใช้สร้างพันธะ]
1
2
ิ
เพื่อแสดงให้เห็นว่าอเล็กตรอนแต่ละชนิดที่กล่าวในสูตรคืออะไร อยู่ตำแหน่งใดของโครงสร้าง และการ
คำนวณหาประจุฟอร์มอลคิดอย่างไร สามารถศึกษาอย่างละเอียดได้จากตัวอย่างที่ 1.5 ถึง 1.8
