แรงภายในโมเลกุล ( จากภาษาละตินintra- 'ภายใน') คือแรง ใดๆ ที่ยึดอะตอมที่ประกอบกันเป็นโมเลกุลเข้า ด้วยกัน ^{[ 1 ]}แรงภายในโมเลกุลนั้นแข็งแกร่งกว่าแรงระหว่างโมเลกุลที่ควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล^{[ 2 ]}

แบบจำลองคลาสสิกระบุพันธะเคมีหลัก 3 ประเภท ได้แก่ พันธะไอออนิก พันธะโคเวเลนต์ และพันธะโลหะ โดยจำแนกตามระดับการแยกประจุระหว่างอะตอมที่เกี่ยวข้อง^{[ 3 ]}ลักษณะของพันธะที่เกิดขึ้นสามารถทำนายได้จากคุณสมบัติของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ กล่าวคือ ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี อะตอมเหล่านี้แตกต่างกันในขนาดของเอนทาลปีพันธะซึ่งเป็นการวัดความแข็งแรงของพันธะ และส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสารประกอบในรูปแบบที่แตกต่างกัน เปอร์เซ็นต์ของลักษณะไอออนิกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแตกต่างของค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของอะตอมที่เชื่อมต่อกัน

พันธะไอออนิกสามารถประมาณได้ว่าเป็นการถ่ายโอนอิเล็กตรอนวาเลนซ์หนึ่งตัวหรือมากกว่าของอะตอมที่เข้าร่วมในการสร้างพันธะอย่างสมบูรณ์ ส่งผลให้เกิดไอออนบวกและไอออนลบที่ยึดติดกันด้วยแรงไฟฟ้าสถิต^{[ 4 ]}อิเล็กตรอนในพันธะไอออนิกมักจะพบอยู่รอบๆ อะตอมใดอะตอมหนึ่งในสองอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ เนื่องจากความแตกต่างของค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีระหว่างอะตอมทั้งสองมีมาก โดยทั่วไปมากกว่า 1.9 (ความแตกต่างของค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีที่มากขึ้นส่งผลให้พันธะแข็งแรงขึ้น) ซึ่งมักจะอธิบายว่าอะตอมหนึ่งบริจาคอิเล็กตรอนให้กับอีก อะตอมหนึ่ง ^{[ 5 ]}พันธะประเภทนี้โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นระหว่างโลหะและอโลหะเช่นโซเดียมและคลอรีนในNaClโซเดียมจะให้อิเล็กตรอนแก่คลอรีน ทำให้เกิดไอออนโซเดียมที่มีประจุบวกและไอออนคลอไรด์ที่มีประจุลบ

ในพันธะโคเวเลนต์ ที่แท้จริง อิเล็กตรอนจะถูกแบ่งปันอย่างสม่ำเสมอระหว่างอะตอมทั้งสองของพันธะ มีการแยกประจุเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยพันธะโคเวเลนต์โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นระหว่างอโลหะสองชนิด มีพันธะโคเวเลนต์หลายประเภท: ในพันธะโคเวเลนต์แบบมีขั้วอิเล็กตรอนมีแนวโน้มที่จะพบอยู่รอบๆ อะตอมใดอะตอมหนึ่งมากกว่า ในขณะที่ในพันธะโคเวเลนต์แบบไม่มีขั้ว อิเล็กตรอนจะถูกแบ่งปันอย่างเท่าเทียมกันโมเลกุลไดอะตอมิก โฮโมโนเคลียร์ เป็นพันธะโคเวเลนต์อย่างแท้จริง ขั้วของพันธะโคเวเลนต์ถูกกำหนดโดยค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของแต่ละอะตอม ดังนั้นพันธะโคเวเลนต์แบบมีขั้วจึงมีโมเมนต์ไดโพลที่ชี้จากปลายบวกบางส่วนไปยังปลายลบบางส่วน^{[ 6 ]}พันธะโคเวเลนต์แบบมีขั้วแสดงถึงประเภทกลางซึ่งอิเล็กตรอนไม่ได้ถูกถ่ายโอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งอย่างสมบูรณ์หรือถูกแบ่งปันอย่างเท่าเทียมกัน

พันธะโลหะโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นภายในโลหะบริสุทธิ์หรือโลหะผสม อิเล็กตรอนของโลหะ โดยทั่วไปจะกระจายตัวส่งผลให้มีอิเล็กตรอนอิสระจำนวนมากอยู่รอบนิวเคลียส ที่มีประจุบวก ซึ่งบางครั้งเรียกว่าทะเลอิเล็กตรอน

การเปรียบเทียบความยาวพันธะระหว่างคาร์บอนและออกซิเจนในพันธะคู่และพันธะสาม

พันธะเกิดขึ้นจากอะตอมเพื่อให้พวกมันสามารถบรรลุสถานะพลังงานที่ต่ำลง อะตอมอิสระจะมีพลังงานมากกว่าอะตอมที่เกิดพันธะ เนื่องจากมีการปล่อยพลังงานบางส่วนออกมาในระหว่างการเกิดพันธะ ทำให้ระบบทั้งหมดบรรลุสถานะพลังงานที่ต่ำลง ความยาวพันธะ หรือระยะห่างขั้นต่ำระหว่างอะตอมสองอะตอมที่เข้าร่วมในการเกิดพันธะ จะถูกกำหนดโดยแรงผลักและแรงดึงดูดตามทิศทางระหว่างนิวเคลียส^{[ 3 ]}เมื่ออะตอมทั้งสองเข้าใกล้กันมากขึ้น นิวเคลียสที่มีประจุบวกจะผลักกัน ทำให้เกิดแรงที่พยายามผลักอะตอมออกจากกัน เมื่ออะตอมทั้งสองอยู่ห่างกันมากขึ้น แรงดึงดูดจะทำงานเพื่อดึงพวกมันกลับเข้าหากัน ดังนั้นจึงเกิดความยาวพันธะที่สมดุลขึ้น และเป็นตัววัดที่ดีของความเสถียรของพันธะ

แรงภายในโมเลกุลมีความสำคัญอย่างยิ่งในสาขาชีวเคมี ซึ่งมีบทบาทในระดับพื้นฐานที่สุดของโครงสร้างทางชีวภาพ แรงภายในโมเลกุล เช่นพันธะไดซัลไฟด์ทำให้โปรตีนและDNAมีโครงสร้างโปรตีนได้รับโครงสร้างจากแรงภายในโมเลกุลที่ทำให้รูปร่างและยึดติดกัน แหล่งที่มาหลักของโครงสร้างในโมเลกุลเหล่านี้คือปฏิสัมพันธ์ระหว่าง กรด อะมิโนที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของโปรตีน^{[ 7 ]}ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกรดอะมิโนของโปรตีนชนิดเดียวกันก่อให้เกิดโครงสร้างทุติยภูมิของโปรตีน ทำให้เกิดแผ่นเบต้าและเกลียวอัลฟาซึ่งเป็นโครงสร้างที่สำคัญสำหรับโปรตีน และในกรณีของเกลียวอัลฟา ก็มีความสำคัญสำหรับ DNA ด้วย

• พันธะเคมี
• แรงระหว่างโมเลกุล