Chemical Bonding

CHEMISTRY
Volume I
Chemical Bonding

Name………………………………………………………
Nickname…………………………..
Class…………………………………….
Number…………………………………

Montfort College

Chemical Bonding 2

คำนำ

เอกสำรประกอบกำรเรียนในรำยวิชำเคมี (เพิ่มเติม) ม.4 (เล่ม1) เร่ืองพันธะเคมี สำหรับนักเรียนช้ัน
มัธยมศึกษำปีท่ี 4 ได้เรียบเรียงขึ้นเพ่ือใช้ประกอบกำรเรียนกำรสอนในรำยวชิ ำเคมี โดยจัดเรียงลำดับเนื้อหำตรง
ตำมหลักสูตรแกนกลำงกำรศึกษำขั้นพ้ืนฐำนและเพ่ิมเติม พ.ศ. 2561 ของกระทรวงศึกษำธิกำร เอกสำรเล่มน้ี
ประกอบด้วยเน้ือหำตำมจุดประสงค์กำรเรียนรู้ เน้ือหำเพิ่มเติม ภำพประกอบคำอธิบำยเนื้อหำให้เข้ำใจง่ำยและ
ชัดเจน มีโจทย์ทดสอบตำมจุดประสงค์กำรเรียนรู้และแนวข้อสอบเข้ำมหำวิทยำลัย เพ่ือให้นักเรียนได้ทดสอบด้วย
ตนเองตำมลำดับกำรเรียนรู้ ซ่ึงถ้ำนักเรยี นไดศ้ ึกษำเนื้อหำและทำแบบทดสอบอยำ่ งตอ่ เนื่องแล้วก็จะชว่ ยใหน้ ักเรยี น
ประสบควำมสำเรจ็ ในกำรเรยี นรูม้ ำกยง่ิ ข้ึน

นอกจำกนี้ครูหวังเป็นอย่ำงยิ่งว่ำ เอกสำรเล่มน้ีจะอำนวยประโยชน์ในกำรพัฒนำกำรเรียนรู้ให้กับ
นักเรียนทุกๆ คน

ดว้ ยควำมปรำรถนำดี

ครูจันทรจ์ ิรำ ชยั อินทรอี ำจ
โรงเรยี นมงฟอรต์ วทิ ยำลัย

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 3

3. พนั ธะเคมี (Chemical Bonding)

ทนำ

พันธะเคมี (chemical bond) คือแรงยึดเหน่ียวที่เกิดขึ้นระหว่ำงอะตอมสองอะตอมในโมเลกุลหรือเป็นแรงท่ีเกิดขึ้น
ระหว่ำงอะตอมของสองโมเลกุล กำรเกิดพันธะเคมอี ำจเกิดข้ึนได้ในลักษณะทแี่ ตกต่ำงกนั มีผลใหโ้ มเลกุลหรือสำรประกอบท่เี กิดข้ึน
นั้นมีรูปแบบและสมบัติท่ีแตกต่ำงกันไปด้วย อย่ำงไรก็ตำม กำรเกิดพันธะเคมีเก่ียวข้องกับอิเล็กตรอนท่ีระดับช้ันพลังงำนนอกสุด
เทำ่ นนั้ ดงั นั้นในกำรอธิบำยกำรเกดิ พนั ธะเคมีแบบตำ่ งๆ จะอธิบำยผ่ำนกำรเปลย่ี นแปลงอยำ่ งหนึ่งอย่ำงใดของอเิ ลก็ ตรอนวงนอก
สดุ ของอะตอมทเี่ กิดพันธะระหว่ำงกัน ซึ่งอำจเกิดกำรถำ่ ยโอนอิเล็กตรอนจำกอะตอมหน่งึ ไปยังอีกอะตอมหนึ่งอย่ำงสมบรู ณ์ หรือ
เกิดจำกกำรเหน่ียวนำให้อะตอมท้ังสองใช้อเิ ล็กตรอนวงนอกสุดรว่ มกัน แรงยึดเหน่ียวท่ีเกิดข้ึนทำให้พลังงำนของโมเลกุลท่ีเกิดขึ้น
ลดลงกวำ่ พลงั งำนของอะตอม สง่ ผลใหโ้ มเลกุลทีเ่ กิดขนึ้ น้ันมคี วำมเสถียร และมีสมบตั ิบำงประกำรเหมือนและแตกต่ำงกนั

เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน

เวเลนซ์อเิ ล็กตรอน คืออิเล็กตรอนท่บี รรจุอยู่ในระดบั พลงั งำนสุดท้ำยของอะตอมทุกตัว เนอื่ งจำกเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่
ห่ำงนิวเคลียสมำกที่สุด จึงสำมำรถเกิดกำรเปล่ียนแปลงได้ง่ำยกว่ำอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสมำกกว่ำ โดยจำนวนเวเลนซ์
อิเล็กตรอนของธำตุเรพรีเซนเททีฟ (ธำตุหมู่ A) จะมีจำนวนเท่ำกับเลขหมู่ของธำตุน้ัน แต่จะอยู่ในระดับพลังงำนใดขึ้นกับกำร
บรรจุอิเล็กตรอน (ระดับพลังงำนตรงกับคำบของธำตุตำมตำรำงธำตุ) ดังตำรำง

ตำรำงแสดงระดับพลังงำนสดุ ท้ำยและจำนวนเวเลนซ์อเิ ลก็ ตรอนของธำตุหมู่ A

กฎออกเตต

ในปี ค.ศ.1916 กอสเซล (Albrecht Kossel) และลิวอิส (Gilbert Newton Lewis) เสนอกฎที่เรียกว่ำ
กฎออกเตต (octet rule) กลำ่ วคอื กำรเกิดพันธะเคมรี ะหวำ่ งอะตอมจะเกยี่ วข้องกับเวเลนซ์อิเล็กตรอน โดยมีแนวโน้มท่ีระดับ
พลังงำนสุดท้ำยพยำยำมเปล่ียนแปลงให้มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนครบ 8 ตัวเช่นเดียวกับระดับพลังงำนสุดท้ำยของแก๊สมีสกุล
พิจำรณำอะตอม Na และ Cl ก่อนที่จะเกิดพันธะจะมีโครงแบบอิเล็กตรอน ดังภำพ (ก) เมื่ออะตอม Na สูญเสียเวเลนซ์
อิเล็กตรอนท่ีอยู่ในออร์บิทัล-3s (ระดับพลังงำนสุดท้ำย) จำนวน 1 อิเล็กตรอนให้แก่อะตอม Cl อะตอม Na จึงกลำยเป็น
Na+ ซ่ึงจะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่ในระดับพลังงำนสุดท้ำย คือในออร์บิทัล-2s และออร์บิทัล-2p รวมเป็น 8 อิเล็กตรอน
ดงั ภำพ (ข) ส่วนอะตอม Cl เมื่อรับอิเล็กตรอนเข้ำมำ 1 อิเล็กตรอนจะกลำยเป็น Cl- ซ่ึงมเี วเลนซ์อิเล็กตรอนที่อยใู่ นออร์บิทัล-
3s และออรบ์ ิทัล-3p รวมเท่ำกับ 8 อิเลก็ ตรอนตำมกฎออกเตต

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 4

โดยส่วนใหญจ่ ำนวนเวเลนซ์อเิ ลก็ ตรอนของอะตอมเมื่อเกดิ พันธะจะครบ 8 ตำมกฎออกเตต เช่น โมเลกุลมเี ทน (CH4)
จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของ C จะครบ 8 (มำจำกของ C 4 อิเล็กตรอน และ H 4 อะตอมๆ ละ 1 อิเล็กตรอน) ดังภำพ
สว่ นจำนวนเวเลนซ์อิเลก็ ตรอนของ H จะครบ 2 ซึ่งเปน็ ข้อยกเว้นของกฎออกเตต

ภำพลกั ษณะกำรเกดิ พนั ธะระหวำ่ งอะตอม C กบั H ตำมกฎออกเตต
ขอ้ ยกเวน้ กฎออกเตต

สำรบำงชนิดมีจำนวนเวเลนซ์อเิ ล็กตรอนไม่เปน็ ไปตำมกฎออกเตต ซึ่งอำจมีเวเลนซอ์ เิ ล็กตรอนน้อยกว่ำ 8 หรือมำกกว่ำ
8 แต่ยงั อย่ใู นสภำวะทเ่ี สถยี รได้

1. โมเลกุลที่ไม่ครบกฎออกเตต ได้แก่สำรประกอบของธำตุในคำบที่ 2 ของตำรำงธำตุที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนน้อยกว่ำ
4 เช่น Be และ B ธำตุ Be และ B เมื่อเกิดเปน็ สำรประกอบโคเวเลนซ์ จำนวนเวเลนซ์อิเลก็ ตรอนจะไมค่ รบ 8 ตำมกฎ
ออกเตต (นอ้ ยกว่ำ 8) ตัวอยำ่ งเชน่ BF3 และ BeCl2 (ภำพที่ 4.4)

ใน BF3 ธำตุ B มีเวเลนซอ์ ิเล็กตรอนเทำ่ กับ 6 ซง่ึ ไม่ครบ 8 ในขณะท่ี F ครบ 8
ใน BeCl2 ธำตุ Be มเี วเลนซอ์ เิ ล็กตรอนเท่ำกับ 4 ซ่ึงไม่ครบ 8 ในขณะที่ Cl ครบ 8

2. โมเลกุลทเ่ี กินกฎออกเตต (เกนิ 8) ธำตุคำบท่ี 3 เปน็ ตน้ ไป อำจเกดิ พันธะแลว้ ทำให้อิเล็กตรอนเกนิ 8 เชน่ P, S
และโลหะแทรนซิชันโมเลกุล PCl5 อะตอม P เกิดพันธะกับ Cl รวม 5 พันธะจึงมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ำกับ 10 และโมเลกุล
SF6 อะตอม S เกดิ พนั ธะกับ F รวม 6 พนั ธะจงึ มเี วเลนซ์อเิ ลก็ ตรอนเทำ่ กับ 12 (ภำพท่ี 4.5)

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 5

ชนดิ ของพนั ธะเคมี

พนั ธะภำยในโมเลกลุ พนั ธะระหวำ่ งโมเลกลุ
(intramolecular bond) (intermolecular bond)

พนั ธะไอออนิก (ionic bonds) พันธะไฮโดรเจน (hydrogen bonds)

พนั ธะโคเวเลนต์ (covalent bonds) แรงแวนเดอร์วำลส์ (Van der Waals forces)

พันธะโลหะ ( metallic bonds) แรงดึงดดู ระหวำ่ งโมเลกุล-ไอออน(molecule-ion attractions)

ในหน่วยนน้ี ักเรียนจะไดศ้ กึ ษำพนั ธะเคมีทีม่ อี ยู่ในสำรชนิดตำ่ งๆ ศึกษำโครงสรำ้ งหรือรูปร่ำงโมเลกลุ ของสำร รวมทัง้ ผล
ของแรงยดึ เหนย่ี วทมี่ ตี อ่ สมบตั ขิ องสำร

3.1 พนั ธะไอออนกิ (Ionic bonds)

พันธะไอออนิก คือพันธะที่เกิดจำกแรงดึงดูดทำงไฟฟ้ำสถิต (electrostatic attraction) ระหว่ำงแคตไอออน
(ไอออนบวก) และแอนไอออน (ไอออนลบ) พันธะไอออนกิ มักเกดิ ระหว่ำงธำตุโลหะกับอโลหะ ที่มีค่ำ EN แตกต่ำงกันมำกกว่ำ
2 หน่วย โดยธำตุโลหะมีค่ำ IE ต่ำจึงมีแนวโน้มที่จะให้อิเล็กตรอนแล้วเกิดเป็นแคตไอออนได้ง่ำย ส่วนอโลหะมีค่ำ EA สูงจึงมี
แนวโน้มรับอิเล็กตรอนได้ดีจึงเกิดเป็นแอนไอออนได้ง่ำย ประกอบกับธำตุอโลหะมีค่ำ EN สูงกว่ำธำตุโลหะมำก จึงเกิดกำรถ่ำย
โอนอิเล็กตรอนอย่ำงสมบูรณ์(electron transfer) จำกธำตุโลหะให้แก่อโลหะเกิดเป็นแคตไอออนและแอนไอออน จึงมีแรง
ดึงดดู ทำงไฟฟำ้ สถติ ระหว่ำงกนั ทำใหไ้ อออนทัง้ สองเขำ้ ชิดใกลก้ ัน

รปู จำลองแสดงแรงดงึ ดดู ทำงไฟฟำ้ สถติ ระหวำ่ งแคตไอออนและแอนไอออน

3.1.1 กำรเกดิ พนั ธะไอออนกิ

นกั วิทยำศำสตรพ์ บวำ่ แก๊สเฉ่ือยสำมำรถอยู่เป็นอะตอมอิสระและมีเสถียรภำพสงู ธำตหุ มู่น้ีมีกำรจัดอิเล็กตรอนเป็น ns2
np6 ซ่ึงมีเวเลนตอ์ ิเล็กตรอนอิเล็กตรอนเท่ำกับ 8 ยกเว้น ฮีเลียมมเี วเลนต์อิเล็กตรอนเท่ำกับ 2 ส่วนธำตุอนื่ ๆ มักทำปฏิกิรยิ ำ
กันเกิดเป็นสำรประกอบเพื่อจะปรับให้มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็น 8 เท่ำกับเวเลนต์อิเล็กตรอนของแก๊สเฉ่ือย แสดงว่ำอะตอมที่มี
จำนวน เวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ำกับ 8 เป็นสภำพท่เี สถียรที่สุด กำรท่ีอะตอมของธำตุต่ำง ๆ รวมกันด้วยสัดส่วนท่ีทำให้อะตอมมี
เวเลนซอ์ เิ ล็กตรอนเท่ำกบั 8 นเ้ี รียกวำ่ กฎออกเตต (Octet rule)

กำรเกิดพนั ธะไอออนิก เกดิ ระหวำ่ ง ไอออนบวก และ ไอออนลบ โดยโลหะจำ่ ยอเิ ล็กตรอนออกไปกลำยเป็นไอออนบวก
อโลหะรับอิเลก็ ตรอนเข้ำมำกลำยเปน็ ไอออนลบ ส่งแรงดงึ ดูดกัน เรียกว่ำ พันธะไอออนิก

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 6

กำรเกิดสำรประกอบระหว่ำงอะตอมของโลหะกับอโลหะจะมีลักษณะกำรรวมตัวอย่ำงไร ศึกษำได้จำกตัวอย่ำงกำรเกิด
สำรประกอบ ต่อไปน้ี

1. สำรประกอบโซเดยี มคลอไรด์ (NaCl) จำกโซเดียมอะตอม (Na) และ คลอรนี อะตอม(Cl)

โซเดียมเสียอิเล็กตรอนให้แก่คลอรีน 1 ตัว ทำให้อะตอมของโซเดียมมีเวเลนต์อิเล็กตรอน = 8 (อะตอมจะเถียรเป็นไป
ตำมกฎออกเตต) และทำให้มีจำนวนอิเล็กตรอนน้อยกว่ำโปรตอน 1 ตัว ทำให้อะตอมโซเดียมแสดงอำนำจไฟฟ้ำเป็นประจุบวก
(+) ส่วนอะตอมคลอรีนรับอิเล็กตรอนจำกโซเดียมมำ 1 ตัว ทำให้อะตอมของคลอรีนมีเวเลนต์อิเล็กตรอน = 8 (อะตอมเสถียร
เป็นไปตำมกฎออกเตต) และทำให้มจี ำนวนอิเล็กตรอนมำกกว่ำโปรตรอน 1 ตัว ทำให้อะตอมคลอรนี แสดงอำนำจไฟฟ้ำเป็นประ
ลบ (-)

โซเดียมออิ อนบวก (+) และคลอไรดอ์ ิออน (-) จะดึงดดู กนั เพรำะมปี ระจไุ ฟฟ้ำทต่ี ำ่ งกนั เกิดเปน็ "พันธะไอออนกิ "

หรืออำจเขียนแสดงด้วยกำรจัดเรยี งอิเลก็ ตรอนในระดับ orbital ดังนี้ Na+ + Cl-

Na + Cl

เขียนสูตรโครงสรำ้ งแบบลวิ อสิ ไดด้ งั น้ี

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 7

2. สำรประกอบแมกนเี ซยี มคลอไรด์ (MgCl2) จำกแมกนเี ซยี มอะตอม (Mg) และ คลอรนี อะตอม (Cl)

อะตอมแมกนีเซียมมีกำรจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น Mg = 2, 8, 2 แมกนีเซียมมีเวเลนต์อิเล็กตรอน = 2 ดังนั้น
แมกนีเซียมจะจ่ำยอิเล็กตรอนให้แก่คลอรีนอะตอม 2 ตัว เพ่ือให้เวเลนต์อิเล็กตรอนเป็น 8 จึงจะเสถียรเหมือนก๊ำซเฉื่อย ทำให้
อะตอมของแมกนีเซยี มมีจำนวนอิเลก็ ตรอนน้อยกวำ่ โปรตอน 2 ตัว จึงแสดงอำนำจไฟฟ้ำเปน็ ประจุ +2

แมกนเี ซียมไอออนบวก (Mg2+) และคลอไรดไ์ อออนลบ (Cl-) จะเกิดแรงดึงดดู เปน็ โมเลกลุ ของแมกนเี ซียมคลอไรดห์ รืออำจเขยี น
แสดงด้วยกำรจัดเรียงอเิ ลก็ ตรอนในระดบั orbital ดังนี้

Mg + 2Cl Mg2+ + 2Cl-

เขยี นสตู รโครงสรำ้ งแบบลิวอสิ ดงั นี้

แมกนีเซียมอะตอม คลอรนี อะตอม แมกนีเซียมคลอไรด์

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 8

3.1.2 โครงสรำ้ งของสำรประกอบไอออนกิ

สำรประกอบไอออนิกที่ปรำกฏอยู่ในสถำนะของแข็ง มีกำรจัดเรียงตัวของไอออนบวกและไอออนลบเกิดเป็น
ผลึกทม่ี ีโครงสรำ้ งหลำกหลำย จำกกำรศึกษำโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) พบว่ำ Na+ และ Cl- จดั เรียงสลับกนั ไปอยำ่ งต่อเน่อื งท้ัง
สำมมติ ิ มีลักษณะคล้ำยตำข่ำย โดยท่ี Na+ แตล่ ะไอออนจะถกู ล้อมรอบด้วย Cl- 6 ไอออน โซเดียมคลอไรดจ์ งึ มีอตั รำส่วนอย่ำง
ตำ่ ของ Na+ กบั Cl- เปน็ 1 : 1 ดงั รปู 2 รูป ข้ำงล่ำงดังน้ี

รปู โครงผลกึ ของสำรประกอบโซเดียมคลอไรด์

รปู แสดงไอออนในผลึก NaCl แต่ละไอออนถูกล้อมรอบด้วยไอออนตรงข้ำม 6 ไอออน

สำหรับแคลเซียมฟลอู อไรด์ (CaF2) พบว่ำ Ca2+ แตล่ ะไอออนจะถกู ลอ้ มรอบด้วย F- 8 ไอออน และ F- แตล่ ะไอออน
จะถูกล้อมรอบด้วย Ca2+ 4 ไอออน แคลเซียมฟลูออไรดจ์ งึ มีอตั รำสว่ นอยำ่ งตำ่ ของ Ca2+ กับ F- เป็น 1 : 2 โครงสร้ำง
สำรประกอบ ไอออนิกชนิดอื่น ๆ กจ็ ะมไี อออนบวกและไอออนลบลอ้ มรอบซงึ่ กนั และกันแต่อำจมจี ำนวนแตกตำ่ งกนั จะเปน็ เทำ่ ใด
ขน้ึ อยู่กบั สัดส่วนของจำนวนประจุ ขนำดของไอออนและโครงสรำ้ งผลึก

รปู แสดงโครงสร้ำงของสำรประกอบไอออนิกชนิดต่ำง ๆ

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 9

3.1.3 กำรเขยี นสตู รและเรยี กชอื่ สำรประกอบไอออนกิ

ในกำรเขยี นสูตรของสำรประกอบไอออนิก เรำทรำบแลว้ วำ่ สำรประกอบไอออนิกประกอบด้วยไอออนบวกกับไอออนลบ
ยดึ เหนี่ยวกนั ด้วยแรงดงึ ดูดระหว่ำงประจไุ ฟฟ้ำ ดังนน้ั กำรเขียนสตู รสำรประกอบไอออนกิ ใชว้ ิธไี ขวเ้ ลขออกซิเดชัน แลว้ ทำใหเ้ ปน็
อัตรำสว่ นอย่ำงตำ่ สตู รของสำรประกอบไอออนกิ เรยี กวำ่ สตู รเอมพริ คิ ลั (Empirical Formula) ตวั อยำ่ งไอออนของโลหะ
และอโลหะศกึ ษำได้จำกรูป

ตำรำงที่ 1 แสดงไอออนบวกและไอออนลบของธำตบุ ำงธำตใุ นตำรำงธำตุ

IA IIA H+ IIIA IVA VA VIA VIIA
Li+
Na+ Mg2+ N3- O2- F-

H-

Al3+ P3- S2- Cl-

K+ Ca2+ โลหะแทรนซชิ นั อำจเกดิ ไอออน Ga3+ As3- Se2- Br-

Rb+ Sr2+ มำกกว่ำ 1 ชนดิ เชน่ Cr2+ Cr3+ In3+ Sn2+ Sb3- Te2- I-
Cs+ Ba2+ Sn4+
Mn2+ Mn3+ Fe2+ Fe3+
Tl3+ Pb2+ Bi3+
Co2+ Co3+ Cu+ Cu2+

Pb4+

 กำรเขยี นสตู รสำรประกอบไอออนกิ ใช้หลักดงั นี้

1. เขียนไอออนบวกของโลหะหรอื กลุ่มไอออนบวกไวข้ ำ้ งหน้ำ ตำมดว้ ยไอออนลบของอโลหะหรอื กลมุ่ ไอออนลบ

ยกเวน้ สำรประกอบไอออนกิ ทเี่ ปน็ เกลอื อะซเิ ตต (CH3COO-) จะเขยี นกลมุ่ ไอออนลบไวก้ อ่ นแลว้ ตำมดว้ ยไอออนบวกของโลหะ
เชน่ CH3COONa

2. ไอออนบวกและไอออนลบ จะรวมกนั ในอตั รำส่วนที่ทำใหผ้ ลรวมของประจุเป็นศนู ย์ ดงั นน้ั จงึ ตอ้ งหำตวั เลขมำคณู กบั
จำนวนประจุบนไอออนบวกและไอออนลบให้มจี ำนวนเท่ำกนั แลว้ ใส่ตวั เลขเหล่ำนน้ั ไว้ท่ีมุมขวำล่ำงของแต่ละไอออน ซง่ึ ทำได้โดยใช้
จำนวนประจุบนไอออนบวกและไอออนลบคูณไขวก้ ัน เช่น

Na+ กับ Cl- รวมกนั ด้วยอตั รำส่วน 1 : 1 ได้สำรประกอบมีสูตรเปน็ ……………………………………………….
หรอื Ca2+ กบั F- รวมกนั ดว้ ยอตั รำสว่ นของไอออนเปน็ 1 : 2 ไดส้ ำรประกอบมีสตู รเปน็ ………………………………………….

3. ถำ้ กลุ่มไอออนบวกหรือไอออนลบมมี ำกกว่ำ 1 กลุ่ม ให้ใส่วงเล็บ ( ) และใสจ่ ำนวนกลุ่มไว้ทม่ี ุมล่ำงขวำลำ่ ง

เชน่ NH4+ กบั SO42- ได้สำรประกอบมีสูตรเป็น ……………………………………………….

Mg2+ กบั PO43- ได้สำรประกอบมีสตู รเป็น ……………………………………………….

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 10

เนื่องจำกโครงสร้ำงมีไอออนบวกและไอออนลบอยู่ต่อเนื่องกันไปท้ังสำมมิติโดยไม่แยกเป็นโมเลกุล จึงจัดเป็น
สำรประกอบท่ไี มม่ ีสตู รโมเลกลุ และใช้ สูตรเอมพริ ิคลั (Empirical formula) แสดงอตั รำสว่ นอยำ่ งตำ่ ของจำนวนไอออนทเี่ ปน็
องคป์ ระกอบแทนสตู รโมเลกลุ ดังตำรำง

ตำรำงท่ี 2 แสดงตวั อยำ่ งสตู รสำรประกอบไอออนกิ ทเี่ กดิ จำกโลหะและอโลหะ (M แทน โลหะ X แทน อโลหะ)

โลหะหมู่ อโลหะหมู่ สตู รเอมพริ คิ ลั ตวั อยำ่ ง

IA VIIA MX NaCl KI CsF
IA VIA M2X Li2O K2O Na2S

IIA VIIA MX2 MgCl2 SrBr2 CaI2

IIA VIA MX BaS SrO MgS

IIIA VIIA MX3 AlF3
IIIA VIA M2X3 Al2O3

ตำรำงที่ 3 แสดงไอออนบวกบำงชนดิ ทคี่ วรทรำบ

ไอออน +1 ไอออน +2 ไอออน +3 ไอออน +4

ลิเทยี ม Li+ แมกนเี ซียม Mg2+ อลูมิเนียม Al3+ เลด (IV) Pb4+
โซเดียม Na+ แคลเซยี ม Ca2+ โครเมียม(III) Cr3+ ทนิ (IV) Sn4+
โพแทสเซียม K+ แบเรียม Ba2+ ไอรอ์ อน(III) Fe3+ แมงกำนสี (IV) Mn4+
ซลิ เวอร์ Ag+ สตรอนเทียม Sr2+
ไฮโดรเจน H+ ซงิ ค์ Zn2+
คอปเปอร์ Cu+ เลด (II) Pb2+
แอมโมเนยี ม NH4+ คอปเปอร(์ II) Cu2+
เมอรค์ วิ รี (I) Hg+/Hg2 โคบอลต์ (II) Co2+
ไอรอ์ อน(II) Fe2+
2+ ทิน (II) Sn2+
แมงกำนสี (II) Mn2+
เมอควิ รี (II) Hg2+

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 11

ตำรำงท่ี 4 แสดงไอออนลบบำงชนิดทค่ี วรทรำบ

ชอ่ื ไอออน ชอื่ ไอออน ชอื่ ไอออน
ฟลอู อไรด์
คลอไรด์ F- ไทโอไซยำเนต SCN- เปอรแ์ มงกำเนต MnO4-
โบร์ไมด์ Cl- ไซยำไนด์ CN- แมงกำเนต MnO42-
ไอโอไดด์ Br- ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ HS- ฟอสไฟด์
ไฮดรอกไซด์ P3-
ไนไตรด์
ไนไตรต์ I- อะซีเตต CH3COO- ฟอสไฟต์ PO33-
ไนเตรต PO43-
ไฮโดรเจนซลั เฟต OH- ไฮไดรด์ H- ฟอสเฟต HPO42-
ไฮโปคลอไรต์ H2PO4-
คลอรสั N3- คำร์บอเนต CO32- ไฮโดรเจนฟอสเฟต HSO3-
คลอเรต
เปอรค์ ลอเรต NO2- ไฮโดรเจนคำร์บอเนต HCO3- ไดไฮโดรเจนฟอสเฟต

NO3- ไฮโดรเจนซลั ไฟต์

HSO4- ออกไซด์ O2- โครเมต CrO42-
ClO- ซลั ไฟด์ S2-
ClO2- ซลั ไฟต์ SO32- ไดโครเมต Cr2O72-
ClO3- ซลั เฟต SO42-
ClO4- ไทโอซัลเฟต S2O32- โบเรต BO32-

เฮกซะไซยำโนเฟอเรต(III) Fe(CN)63

-

 กำรอำ่ นชอื่ สำรประกอบไอออนกิ
1. สำรประกอบธำตคุ ู่ ถำ้ สำรประกอบเกดิ จำก ธำตุโลหะที่มไี อออนไดช้ นิดเดยี ว รวมกบั อโลหะ ใหอ้ ่ำนช่ือโลหะทเ่ี ป็น

ไอออนบวก แลว้ ตำมด้วยชือ่ ธำตอุ โลหะท่ีเป็นไอออนลบ โดยเปลีย่ นเสียงพยำงคท์ ำ้ ยเป็น ไ-ด์ (-ide) เช่น
ออกซเิ จน เปลย่ี นเปน็ ออกไซด์ (oxide) ไฮโดรเจน เปลยี่ นเปน็ ไฮไดรด์ (hydride)

คลอรนี เปลยี่ นเปน็ คลอไรด์ (chloride) ไอโอดนี เปลย่ี นเปน็ ไอโอไดด์ (iodide)

ตวั อยำ่ งกำรอำ่ นชอื่ สำรประกอบไอออนกิ ธำตคุ ู่

NaCl อำ่ นว่ำ โซเดยี มคลอไรด์ (Sodium chloride) CaI2 อ่ำนว่ำ แคลเซยี มไอโอไดด์ (Calcium iodide)

KBr อำ่ นวำ่ โพแทสเซยี มโบรไมด์ (Potascium CaCl2 อำ่ นว่ำ แคลเซยี มคลอไรด์ (Calcium
bromide) chloride)

ถำ้ สำรประกอบทเี่ กดิ จำกธำตโุ ลหะเดยี วกนั ทมี่ ไี อออนไดห้ ลำยชนดิ รวมตวั กบั อโลหะ ให้อำ่ นชอื่ โลหะทเี่ ป็นไอออนบวกแล้ว
ตำมดว้ ยคำ่ ประจขุ องไอออนของโลหะโดยวงเลบ็ เปน็ เลขโรมัน แล้วตำมดว้ ยอโลหะทีเ่ ปน็ ไอออนลบ โดยเปล่ียนเสียงพยำงค์ท้ำยเป็น
ไ-ด์ (ide) เช่น Fe เกดิ ไอออนได้ 2 ชนิดคอื Fe2+ และ Fe3+ และ Cu เกดิ ไอออนได้ 2 ชนิดคือ Cu+ และ Cu2+
สำรประกอบท่เี กิดขึ้นและกำรอำ่ นชือ่ ดังน้ี

FeCl2 อ่ำนวำ่ ไอร์ออน (II) คลอไรด์ CuS อำ่ นวำ่ คอปเปอร์ (II) ซัลไฟด์
( Iron(II) chloride ) ( Cupper (II) sulfide )

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 12

FeCl3 อำ่ นว่ำ ไอร์ออน (III) คลอไรด์ Cu2S อ่ำนวำ่ คอปเปอร์ (I) ซัลไฟด์
( Iron(III) chloride ) (Copper(I) sulfide )

2. สำรประกอบสำมธำตหุ รอื มำกกวำ่

ถำ้ สำรประกอบเกดิ จำกไอออนบวกของโลหะ หรอื กลมุ่ ไอออนบวกรวมตวั กบั กลมุ่ ไอออนลบ ใหอ้ ่ำนชือ่ ไอออนบวกของ
โลหะหรอื ชอ่ื กลุ่มไอออนบวก แล้วตำมดว้ ยกลมุ่ ไอออนลบ เช่น

CaCO3 อ่ำนวำ่ แคลเซยี มคำร์บอนเนต KNO3 อ่ำนว่ำ โพแทสเซียมไนเตรต
(Calcium carbonate) (Potassium nitrate)

Ba(OH)2 อ่ำนว่ำ แบเรียมไฮดรอกไซด์ (NH4)3PO4 อ่ำนว่ำ แอมโมเนยี มฟอสเฟต
(Barium hydroxide) (Ammonium phosphate)

ถำ้ สำรประกอบเกดิ จำกโลหะทเี่ กดิ ไอออนไดห้ ลำยชนดิ รวมตวั กบั กลมุ่ ไอออนลบ ให้อ่ำนชอื่ ไอออนบวกของโลหะแลว้

วงเล็บค่ำประจขุ องไอออนบวกนัน้ แล้วจึงอำ่ นชอื่ กลุม่ ไอออนลบตำมหลัง เชน่

* Cr เกดิ ไอออนได้ 2 ชนดิ คอื Cr2+ กบั Cr3+

CrSO4 อำ่ นวำ่ โครเมยี ม(II) ซัลเฟต

Cr2(SO4)3 อำ่ นว่ำ โครเมียม(III) ซัลเฟต

* Hg เกดิ ไอออนได้ 2 ชนดิ คอื Hg22+ (Hg+) และ Hg2+

Hg2(NO3)2 อำ่ นวำ่ เมอควิ รี(I) ไนเตรต

Hg(NO3)2 อ่ำนวำ่ เมอคิวรี(II) ไนเตรต

แบบฝกึ หดั ท่ี 1 เรอ่ื ง กำรเขียนสตู ร กำรเรยี กช่ือสำรประกอบไอออนกิ

1. พนั ธะไอออนกิ คือ..................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................................

2. จงเขียนสูตรสำรประกอบไอออนิกทีเ่ กิดจำกกำรรวมตัวระหวำ่ งไอออนบวกกับไอออนลบ ท่ีกำหนดให้ต่อไปน้ี

ไอออนลบ F- S2- NO3- SO42- PO43-

ไอออนบวก
Na+

Ba2+

Al3+

Ag+

Cu+

Cu2+

Cr3+

NH4+

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 13

3. จงเขยี นสูตรของสำรประกอบไอออนิกทีเ่ กดิ จำกกำรรวมตวั ระหว่ำงธำตตุ อ่ ไปนี้
2.1 โพแทสเซียม กับ คลอรนี ...................................... 2.2 แคลเซยี ม กับ ไอโอดีน..................................

2.3 สทรอนเซียม กบั ออกซิเจน................................... 2.4 ซเี ซียม กับ กำมะถนั .....................................

2.5 อะลูมเิ นียม กบั ไฮโดรเจน......................................

4. จงเขยี นสตู รของสำรประกอบต่อไปนี้
ก. เลด(II) ไนเตรต .............................................. ข. แคลเซยี มฟอสเฟต .......................................
ค. อะลูมเิ นยี มคำรบ์ อเนต .................................. ง. โครเมียม(III) คลอไรด์ ………………......................

5. จงเรียกช่ือสำรประกอบไอออนกิ ต่อไปน้ี

สำรประกอบ กำรเรยี กชอ่ื สำรประกอบ กำรเรยี กชอ่ื
Al2(SO4)3
KCN Ba3(PO4)2

K2O NH4Cl
FeCl3
Cu2O AgNO3
BaSO4
NaNO2 Fe2O3
CoCl2
NaHCO3

ZnS

CuCO3

NH4CN

6. ถ้ำ 38Sr ทำปฏิกริ ยิ ำกบั 16S สำรประกอบทไ่ี ด้ควรมีสูตรอย่ำงไร

ก. SrS3 ข. Sr3S2 ค. Sr2S3 ง. SrS

คำชแี้ จง ใชข้ อ้ มลู ตอ่ ไปนตี้ อบคำถำมขอ้ 7 - 8

ธำตุ กำรจดั อเิ ลก็ ตรอนของธำตุ

A 2,8,2
B 2,8,8,1
C 2,8,7
D 2 , 8 ,18 , 8

7. ธำตคุ ูใ่ ดมีกำรเกิดเป็นสำรประกอบไอออนกิ ได้

ก. A กับ D ข. C กับ D ค. B กับ C ง. B กับ D

8. สำรประกอบทีเ่ กิดจำกธำตุ B กับ C ควรมสี ูตรอยำ่ งไร

ก. BC2 ข. BC ค. B7C ง. B2C

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 14

9. กำรอ่ำนชือ่ สำรต่อไปน้ีข้อใดถูกต้อง ข. PbCO3 เลดคำรบ์ อเนต
ก. BeH2 เบริลเลียมไดไฮไดรด์ ง. CuH2PO4 คอปเปอร์ (I) ไดไฮโดรเจนฟอสเฟต
ค. Mn2O3 แมงกำนสี ไตรออกไซด์

10. ข้อใดเขยี นสตู รสำรประกอบได้ถูกตอ้ ง ข. MgO , K2Cl
ก. MgCl2 , CaCl2 ง. Ca2F , Na2S
ค. Li2Cl , Al2O3

11. ขอ้ ใดเรยี กชอื่ สำรไดถ้ กู ตอ้ ง ข. NaNO3 โซเดยี มไนเตรต
ก. BaSO4 แบเรียมซัลไฟด์ ง. CaO แคลเซียมออกซิไจด์
ค. NH4Cl แอมโมเนยี มคลอรีน

12. X เป็นธำตุท่มี ีเลขอะตอมเท่ำกบั 16 เม่อื รวมกบั ธำต ุ M แลว้ จะได้สำรประกอบไอออนกิ M2X ดงั น้นั ธำต ุ M ควร

มีเวเลนต์อิเลก็ ตรอนเท่ำกับ

ก. 1 ข. 2 ค. 3 ง. 4

13. ถ้ำ A , B , C และ D เปน็ ธำตท่มี เี ลขอุ ะตอม 7 , 11 , 17 และ 20 ตำมลำดับ สูตรของไอออนและสำรประกอบไอ
ออนิกในขอ้ ใดถูกต้อง

3.1.4 พลงั งำนกบั กำรเกดิ พนั ธะไอออนกิ

บอรน์ (Max Born) และ ฮำเบอร์ (Fritz Haber) นักเคมีชำวเยอรมัน ได้อำศัยกฎของเฮสสส์ รำ้ งแผนผังวัฏจกั รท่ี
เรียกว่ำ วัฏจักรบอร์น-ฮำเบอร์ (Born-Haber cycle) สำหรับอธิบำยพลังงำนโครงผลึก หรือเรียกว่ำ พลังงำนแลตทิซ
(lattice energy) ในกำรเกดิ สำรประกอบไอออนกิ

พลังงำนแลตทิซ คือพลงั งำนควำมรอ้ นทค่ี ำยออกมำเม่ือแคตไอออนและแอนไอออนที่อย่ใู นสภำวะแก๊สรวมตัวกันแล้วเกิด
เป็นสำรประกอบไอออนกิ

กำรหำพลังงำนแลตทิซของสำรประกอบไอออนิกไม่สำมำรถหำได้โดยตรง แต่สำมำรถหำได้โดยวิธีอ้อมตำมข้ันตอน
ตำมวัฏจักรบอร์น-ฮำเบอร์ โดยอำศัยกำรเปล่ียนแปลงเอนทัลปีของแต่ละข้ันของกำรเกิดปฏิกิริยำเคมีแล้วคำนวณค่ำพลังงำน
แลตทิซของกำรเกิดสำรประกอบไอออนกิ ตำมกฎของเฮสส์

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 15

ในกำรเกิดพันธะไอออนิกหรือสำรประกอบไปออนิก จะมกี ำรเปล่ียนแปลงหลำยข้ันตอนดว้ ยกัน แต่จะมีกี่ขน้ั ขน้ึ อยกู่ บั
สมบัตขิ องสำรตัง้ ตน้ และแตล่ ะข้นั ตอนยอ่ ย ๆ จะมีพลังงำนเก่ียวข้องอยูด่ ้วย ดงั ตัวอย่ำงกำรเกิดสำรประกอบโซเดยี มคลอไรด์
(NaCl) ซึ่งมี 5 ขนั้ ตอนดังนี้

1. โลหะโซเดียมที่อยูใ่ นสถำนะของแข็งระเหิดกลำยเปน็ ไอ (กลำยเป็นอะตอมในสถำนะก๊ำซ) ขัน้ น้ีต้องใช้พลงั งำน หรอื
ดูดพลังงำนเท่ำกบั 107 KJ/mol เรยี กพลงั งำนทใ่ี ชใ้ นขน้ั นวี้ ำ่ พลงั งำนกำรระเหดิ (Heat of sublimation) สญั ลกั ษณ์

"∆Hs" หรอื "S"
Na(s) + 107 KJ Na(g) .……………….........(1)

+ พลงั งำน

2. โมเลกลุ ของคลอรนี (Cl2(g)) ซง่ึ อยใู่ นสถำนะก๊ำซแตกตัวออกเปน็ อะตอมในสถำนะกำ๊ ซ (Cl(g))

Cl2(g) + 244 KJ 2Cl(g)

+ พลงั งำน

แตใ่ นกำรเกดิ NaCl(s) 1 mol ต้องใช้ Cl(g) เพยี ง 1 mol ดังนั้น

1 Cl2 (g) + 122 kJ Cl(g) ...........................(2)
2
ขนั้ นต้ี อ้ งใชพ้ ลงั งำนหรอื ดูดพลงั งำนเทำ่ กบั 122 kJ เรยี กพลงั งำนทใี่ ชใ้ นขน้ั นวี้ ำ่ พลงั งำนสลำยพนั ธะ หรอื พลงั งำน

กำรแตกตวั (Bond Dissociation energy) สญั ลกั ษณ์ "∆Hdis" หรอื "d"

3. อะตอมของโซเดียมในสถำนะก๊ำซ เสีย 1 เวเลนซ์อิเล็กตรอน กลำยเป็นโซเดียมไอออนในสถำนะกำ๊ ซ ขั้นนีต้ อ้ ง

ใช้พลงั งำนหรอื ดดู พลงั งำน 496 kJ/mol เรยี กพลงั งำนทใ่ี ชใ้ นขนั้ นวี้ ่ำ พลงั งำนไอออไนเซชนั (Ionization Energy)

สญั ลกั ษณ์ " IE "

Na(g) + 496 kJ Na (g) + e- ...........................(3)

+ พลงั งำน +⊝

4. คลอรนี อะตอมในสถำนะก๊ำซรับอิเล็กตรอนกลำยเปน็ คลอไรด์ไอออนในสถำนะกำ๊ ซ (Cl-(g)) ขั้นน้คี ำยพลังงำน

ออกมำ 349 KJ/mol พลงั งำนท่คี ำยออกมำในข้นั น้เี รยี กวำ่ อเิ ลก็ ตรอนอฟั ฟนิ ติ ี หรอื สมั พรรคภำพอเิ ลก็ ตรอน

(Electron Affinity) สญั ลกั ษณ์ EA Cl-(g) + 349 KJ ............................(4)
Cl(g) + e-

+⊝ + พลงั งำน

5. โซเดียมไอออนในสถำนะก๊ำซ และคลอไรด์ไอออนในสถำนะก๊ำซรวมตัวกันดว้ ยพนั ธะไอออนกิ ไดผ้ ลึกโซเดยี มครอ

ไรด์ (NaCl(s)) ขนั้ นคี้ ำยพลงั งำนออกมำ 787 KJ/mol พลังงำนทคี่ ำยออกมำในขนั้ นเี้ รยี กว่ำ พลงั งำนแลตทซิ หรอื

พลังงำนโครงรำ่ งผลกึ (Lattic Energy) สญั ลกั ษณ์ U หรอื L
Na+(g) + Cl-(g)
NaCl (s) + 787 KJ …………………........(5)

+ + พลงั งำน

ถำ้ กำรเปลี่ยนแปลงพลงั งำนในแต่ละขนั้ เขยี นแทนด้วย ∆H ลำดบั ต่ำง ๆ และพลงั งำนรวมของปฏกิ ริ ยิ ำเขยี นแทนด้วย ∆Hf

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 16

เครื่องหมำยบวก (+) แทนกำรดดู พลังงำน เครอ่ื งหมำยลบ (-) แทนกำรคำยพลงั งำนท่ีเกิดจำกกำรเปลี่ยนแปลงนั้น ๆ
สมกำรแสดงขน้ั ตอนกำรเกิดโซเดยี มคลอไรด์สำมำรถเขยี นแสดงได้ดงั นี้

∆Hf มคี วำมสัมพันธ์กบั rH1 , rH2 , rH3 , rH4 และrH5 อยำ่ งไร

จำกวฏั จักรบอร์น-ฮำเบอร์นักเรยี นคิดวำ่ ปฏกิ ริ ยิ ำระหว่ำงโลหะโซเดียมกับแกส๊ คลอรนี เกิดเป็นโซเดยี มคลอไรด์ 1 mol ตำม
ตัวอย่ำงนเ้ี ปน็ ปฏิกิรยิ ำแบบดูดพลังงำนหรือคำยพลงั งำน…………………………………………………………………………………………………………

*** หมำยเหตุ กำรเกดิ สำรประกอบไอออนกิ อำจคำย หรอื ดดู พลังงำนกไ็ ด้ แตม่ กั จะคำยพลงั งำน

กำรเกดิ ปฏกิ ริ ิยำระหว่ำงโลหะลิเทยี มกับแกส๊ ฟลอู อรีน Li (s) + F2 (g) ----> LiF (s) ซ่ึงมีพลังงำนกำรเกิดปฏิกิริยำเทำ่ กับ

-594.1 KJ กำหนดให้ Li (s) Li(g) : ∆H1 = 155.2 KJ

1 F2 (g) F(g) : ∆H2 = 75.3 KJ
2
Li+ (g) + e-
Li (g) : ∆H3 = 520 KJ

F(g) + e- F-(g) : ∆H4 = -328 KJ

Li+ (g) + F-(g) LiF (s) : ∆H5 = ………………… KJ

อำจเขียนแผนภำพแสดงกำรเปล่ยี นแปลงพลงั งำนได้ดังนี้

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 17

แบบฝกึ หดั ที่ 2 เรอ่ื ง พลงั งำนกบั กำรเกดิ สำรประกอบไอออนกิ

1. จงเตมิ ขนั้ ตอนในกำรเกดิ KBr (s) จำก K (s) กบั Br2 (l) ตอ่ ไปนใี้ หส้ มบรู ณ์

สมกำรกำรเปลย่ี นแปลง ชอ่ื พลงั งำน ประเภทพลงั งำน คำ่ ของพลงั งำน
(ดูดหรอื คำย) (KJ/mol)

1. พลังงำนกำรระเหย 15.0

2. ดูด 69.6

3. พลังงำนกำรระเหิด 89.9

4. 418.4

5. สัมพรรคภำพอเิ ล็กตรอน 341.4

6. คำย 668.4

7. พลงั งำนของกำรเกดิ สำร

2. กำหนดขนั้ ตอนของกำรเกดิ สำรประกอบไอออนกิ NaCl กบั พลงั งำนทเ่ี ปลย่ี นไปดงั นี้

ขนั้ ท่ี 1 Na (s) + 1/2 Cl2 (g) Na+ (g) + Cl- (g) H1 = +360 KJ

ขนั้ ที่ 2 Na+ (g) + Cl- (g) NaCl (s) H2 = - 771 KJ

จงหำพลงั งำน H3 ของปฏกิ ริ ยิ ำ Na (s) + 1/2 Cl2 (g) NaCl (s)

ตอบ…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. จงหำว่ำปฏกิ ริ ยิ ำ Na+(g) + 1/2Cl2 (g) ---> NaCl(s) ที่ 25 oC คำยควำมรอ้ นออกมำกี่ kJ ตอ่ กำรเกดิ NaCl (s)
1 mol

กำหนดให้ พลังงำนแลตทิชของ NaCl(s) เทำ่ กับ 787 KJ/mol
494 KJ/mol
พลังงำนไอออไนเซชันของ Na(g) เท่ำกับ 242 KJ/mol
347 KJ/mol
พลงั งำนสลำยพนั ธะของ Cl2(g) เท่ำกบั 109 KJ/mol

พลงั งำนสัมพรรคภำพอเิ ลก็ ตรอนของ Cl (g) เท่ำกับ

พลงั งำนกำรระเหดิ ของ Na (s) เทำ่ กับ

Born-Haber Cycle

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 18

4. ในกำรเกดิ สำรประกอบโซเดยี มฟลอู อไรด์ จำกปฏกิ ริ ยิ ำระหวำ่ งโลหะโซเดยี มกบั แกส๊ ฟลอุ อรนี มกี ำรคำยพลงั งำน 570

kJ/mol จงคำนวณพลงั งำนแลตทซิ ของโซเดยี มฟลอู อไรด์ (kJ/mol)

กำหนดให้ พลงั งำนกำรระเหิดของโลหะโซเดียม = 107 kJ/mol

พลงั งำนพนั ธะของแก๊สฟลอู อรนี = 154 kJ/mol

พลงั งำนไอออไนเซชนั ของโซเดยี ม = 495 kJ/mol

สัมพรรคภำพอเิ ลก็ ตรอนของฟลอู อรัน = 328 kJ/mol

5. Use the following data to calculate the lattice energy of calcium oxide (CaO). You must write

all thermochemical equations for the steps of the cycle.

Given : The enthalpy of formation of calcium oxide (solid) = - 636 kJ/mole

The enthalpy of sublimation of calcium = + 192 kJ/mole

First ionization energy of Ca = + 590 kJ/mole

Second ionization energy of Ca = +1145 kJ/mole

The enthalpy of dissociation of O2 (g) = + 494 kJ/mole

First electron affinity of O (g) = - 141 kJ/mole

Second electron affinity of O (g) = + 845 kJ/mole

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 19

3.1.5 สมบตั บิ ำงประกำรของสำรประกอบไอออนกิ

ให้นกั เรยี นพิจำรณำตำรำงตอ่ ไปน้ี
ตำรำงท่ี 5 แสดงสมบตั บิ ำงประกำรของสำรประกอบไอออนกิ

สำรประกอบ ลกั ษณะท่ีปรำกฏ จดุ หลอมเหลว (oC) จดุ เดอื ด ( oC) สภำพละลำยไดใ้ นนำ้ ณ อณุ หภมู ิ

20 oC (g/น้ำ 100 g)

NaCl ของแข็งสขี ำว 801 1413 36.0

LiF ของแขง็ สีขำว 846 1717 0.13

CaCl2 ของแขง็ สขี ำว 782 1600 74.5

CuSO4.5H2O ของแข็งสีฟำ้ 650 (สลำยตัว) - 20.7

Al2O3 ของแขง็ สีขำว 2072 2980 ไม่ละลำย

Fe2O3 ของแขง็ สนี ้ำตำลแดง 1565 - ไม่ละลำย

จำกขอ้ มูลในตำรำงจะพบว่ำ สำรประกอบไอออนกิ
1. จดุ หลอมเหลวและจดุ เดอื ด
2. สถำนะทอี่ ณุ หภมู หิ อ้ ง
3. สำรประกอบไอออนกิ ไมม่ สี ตู รโมเลกลุ แตม่ สี ตู รอยำ่ งงำ่ ย เนือ่ งจำกกำรรวมตัวระหวำ่ งไอออนบวกกับ ไอออนลบ

เรียงตวั สลบั กันไปเรอ่ื ย ๆ

4. ควำมมขี ว้ั (Polar nature) สำรประกอบไอออนกิ ประกอบด้วยไอออนบวกกับไอออนลบ เมอ่ื ทบุ ผลึกของสำรไอออนิก

จะเกิดกำรเล่ือนไถลของไอออนไปตำมระนำบผลึก เปน็ ผลให้ไอออนชนิดเดียวกนั เลือ่ นไปอยูต่ รงกัน จึงเกิดแรงผลักระหวำ่ งไอออน
ทำให้ผลกึ แตกออกดงั รูป เรำจงึ สงั เกตพบว่ำสำรไอออนิก เปรำะและแตกไดง้ ่ำย

รปู แสดงกำรจัดเรียงไอออนในผลกึ ของสำรประกอบไอออนิกเมือ่ ถกู กระทำ
5. กำรนำไฟฟำ้ ได้ สำรประกอบไออนกิ ท่ีเปน็ ผลกึ ของแขง็ ไอออนทเ่ี ป็นองคป์ ระกอบจะยึดเหนี่ยวกนั อยำ่ งแขง็ แรง
ไม่สำมำรถเคล่อื นท่ีได้ จึงทำใหไ้ มน่ ำไฟฟำ้ นักเรียนลองพจิ ำรณำรูปนี้

รปู แสดงกำรลำยของสำรประกอบไอออนกิ

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 20

นกั เรยี นคดิ วำ่ สำรประกอบไอออนกิ ในสภำพหลอมเหลวหรอื ละลำยอยใู่ นนำ้ จะนำไฟฟำ้ ไดห้ รอื ไม่ เพรำะเหตใุ ด ?

6. กำรเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ำของสำรประกอบไอออนกิ คือ ปฏกิ ิรยิ ำระหว่ำงไอออนกบั ไอออน ทั้งนเี้ พรำะสำรไอออนกิ จะเป็น
ไอออนอิสระในสำรละลำย ปฏิกริ ิยำจงึ เกิดทนั ที

7. กำรละลำยของสำรประกอบไอออนกิ ในน้ำ จำกขอ้ มลู ในตำรำงจะพบว่ำ สำรประกอบไอออนกิ บำงชนดิ มีค่ำสภำพ
ละลำยได้สงู บำงชนดิ มีค่ำสภำพละลำยได้ตำ่ มำก และบำงชนิดไมล่ ะลำยในนำ้

สำรประกอบไอออนิกจะมีไอออนบวกและไอออนลบ ถ้ำไอออนเหลำ่ นไ้ี ปละลำยอยู่ในสำรท่เี ปน็ โมเลกุลมีขัว้ เช่น น้ำ
(H2O) ก็จะมีแรงยดึ เหนี่ยวระหวำ่ งไอออนกบั กบั โมเลกุลทม่ี ีขัว้ นนั้ โดย โมเลกลุ ทมี่ ขี วั้ จะหนั ปลำยดำ้ นบวกเขำ้ หอ้ มลอ้ ม ไอออนลบ
และโมเลกลุ มขี วั้ จะหนั ปลำยขวั้ ลบเขำ้ หอ้ มลอ้ มไอออนบวก

โมเลกลุ นำ้ ลอ้ มรอบ
ไอออนบวก และ ไอออนลบ

รปู แสดงกำรละลำยของโซเดยี มคลอไรดใ์ นนำ้

3.1.6 พลงั งำนกบั กำรละลำยของสำรประกอบไอออนกิ

เมอ่ื ใหส้ ำรประกอบไอออนิกละลำยน้ำ จะเกิดกำรเปลย่ี นแปลง 2 ขั้นตอน ดังน้ี
ข้ันท่ี 1 ของแข็งไอออนิกสลำยตัวออกเปน็ ไอออนบวกและไอออนลบในสภำวะกำ๊ ซ ขั้นน้ีเปน็ กำรเปลี่ยนแปลงประเภท
ดูดพลงั งำน เพรำะต้องใชพ้ ลงั งำนเพือ่ สลำยแรงยดึ เหนี่ยวระหว่ำงไอออนบวกกับไอออนลบ พลังงำนที่ใชใ้ นขน้ั น้ี เรียกว่ำ พลังงำน
แลตทิช หรอื พลงั งำนโครงร่ำงผลกึ (Lattice Energy)
ข้ันที่ 2 ไอออนบวกและไอออนลบในภำวะก๊ำซรวมตัวกบั โมเลกลุ ของน้ำ กลำยเป็นไอออนท่ถี ูกไฮเดรต เน่ืองจำกขั้นน้ี
เกิดแรงยดึ เหนย่ี วระหว่ำงไอออนบวก และไอออนลบกบั โมเลกลุ ของน้ำ ขนั้ นจ้ี ึงเปน็ กำรเปลี่ยนแปลงประเภทคำยพลงั งำน พลงั งำน
ที่คำยออกมำเรียกว่ำ พลงั งำนไฮเดรชนั

รูปแสดงพลงั งำนกบั กำรละลำยของสำรประกอบไอออนกิ ในน้ำ

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 21

 Lattice energy คอื
………………………………………………..……………….……………………………………………………………..……………….……………………………………………
…..……………….……………………………………………………………..……………….………………………………………………..……………….………………………

 Hydration energy คอื
………………………………………………..……………….……………………………………………………………..……………….……………………………………………
…..……………….……………………………………………………………..……………….………………………………………………..……………….………………………

 Heat of Solution คอื
………………………………………………..……………….……………………………………………………………..……………….……………………………………………
…..……………….……………………………………………………………..……………….………………………………………………..……………….………………………

กำรละลำยน้ำของสำรประกอบไอออนกิ อำจเปน็ กำรเปลีย่ นแปลงประเภทดูดควำมรอ้ น หรอื คำยควำมรอ้ น ก็ได้
ขนึ้ อยกู่ บั คำ่ พลงั งำนแลตทชิ และพลงั งำนไฮเดรชนั พิจำรณำไดด้ งั น้ี

1. ถำ้ พลงั งำนแลตทชิ > พลงั งำนไฮเดรชนั กำรละลำยน้ำของสำรประกอบไอออนิกนนั้ เป็นกำรเปลี่ยนแปลงประเภทดูด
ควำมรอ้ น

2. ถ้ำพลงั งำนแลตทชิ < พลงั งำนไฮรเดรชนั กำรละลำยนำ้ ของสำรประกอบไอออนิกนัน้ เป็นกำรเปลยี่ นแปลงประเภท
คำยควำมรอ้ น

3. ถำ้ พลงั งำนแลตทชิ = พลงั งำนไฮเดรชนั กำรละลำยน้ำของสำรประกอบไอออนกิ นัน้ ไมม่ กี ำรเปลยี่ นแปลงพลงั งำน
4. ถำ้ พลงั งำนแลตทชิ >> พลังงำนไฮเดรชนั มำก ๆ สำรประกอบไอออนกิ น้ัน ละลำยนำ้ ไดน้ อ้ ยมำก จนถอื วำ่ ไม่
ละลำย เหตุทไ่ี มล่ ะลำยเพรำะวำ่ แรงยดึ เหน่ยี วระหวำ่ งไอออนบวกกบั ไอออนลบแขง็ แรงมำก โมเลกุลของน้ำจึงไม่สำมำรถดึงให้
แยกออกจำกกนั ได้ หรือกลำ่ วไดว้ ่ำ แรงดงึ ดูดระหว่ำงไอออนบวกกับไอออนลบแข็งแรงกว่ำแรงดึงดูดระหวำ่ งไอออนกับโมเลกุลของ
น้ำมำก

ตำรำงท่ี 6 แสดงสภำพกำรละลำยได้ของสำรในน้ำของสำรประกอบไอออนิกท่ีเกิดจำกไอออนบวกและไอออนลบชนดิ ต่ำง ๆ

ไอออนบวก (Cations) ไอออนลบ (Anions) สภำพกำรละลำยไดข้ องสำรในนำ้

1. ไอออนของแอลคำไล (ธำตหุ มู่ IA) ไอออนลบทกุ ชนิด ละลำยได้
Li+ , Na+ , K+ , Rb+ , Cs+ , Fr+
ไอออนลบทกุ ชนดิ ละลำยได้
2. ไฮโดรเจนไอออน (H+ (aq)) ไอออนลบทกุ ชนิด ละลำยได้
3. แอมโมเนยี มไอออน (NH4+) ไนเตรต (NO3-) ละลำยได้
4. ไอออนบวกทกุ ชนดิ แอซเี ตต (CH3COO-) ละลำยได้
5. ไอออนบวกทกุ ชนดิ ไม่ละลำย
6. Ag+ , Pb2+ , Hg22+ , Cu+ ไอออนบวกชนดิ อื่น คลอไรด์ (Cl-) ละลำยได้เล็กนอ้ ย
โบรไมด์ (Br-)
7. Ag+ , Ca2+ , Sr2+ , Ba2+ , Pb2+ ไอออนบวกชนดิ อ่นื ไอโอไดด์ (I-) ละลำยได้
ซลั เฟต (SO42-) ละลำยได้เล็กนอ้ ย

8. ไอออนแอลคำไล (ธำตุหมู่ 1), H+(aq) , NH4+ , Be2+ , ซลั ไฟด์ (S2-) ละลำยได้
Mg2+ , Sr2+, Ba2+ ไอออนบวกชนดิ อื่น ไฮดรอกไซด์ (OH-) ละลำยไดเ้ ล็กน้อย
9. ไอออนแอลคำไล (ธำตุหมู่ 1), H+(aq) , NH4+ , Sr2+ ,
Ba2+ ไอออนบวกชนิดอ่ืน ฟอสเฟต (PO43-) ละลำยได้
10. ไอออนแอลคำไล (ธำตหุ มู่ 1), H+(aq) , NH4+ , คำร์บอเนต (CO32-) ละลำยได้เล็กน้อย
ซัลไฟต์ (SO32-)
ไอออนบวกชนิดอืน่ ละลำยได้
ละลำยได้เลก็ นอ้ ย

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 22

สรปุ สำรประกอบไอออนกิ ทไี่ มล่ ะลำยนำ้
1. เกลอื ของหมู่ 2 กับ -2, -3 (ยกเว้น MgSO4)
สำรประกอบไอออนกิ ทล่ี ะลำยนำ้ 2. เกลือแฮไลด์ (หมู่ 7) ของทรำนซชิ นั เช่น Ag+, Pb2+,
1. เกลอื ของหมู่ 1 ทุกชนดิ ละลำยนำ้ ได้
2. เกลือของ NH4+ ทุกชนิดละลำยน้ำได้ Hg22+ (ยกเว้น PbCl2 ละลำยได้เล็กนอ้ ย HgCl2 ละลำยได้ดี
3. เกลอื ของไนเตรต (NO3-) ทกุ ชนดิ ละลำยน้ำได้ Hg2Cl2 ไมล่ ะลำย)
4. เกลอื ของหมู่ 2 กบั ประจุ (-1) ละลำยน้ำได้
5. เกลอื Al2(SO4)3 ละลำยนำ้ ได้ 3. เกลอื ของโลหะทรำนซชิ ันกับประจุ -2, -3 (ยกเวน้
CuSO4, CdSO4, ZnSO4)

4. ไฮดรอกไซดข์ องทรำนซิชนั และ Ca(OH)2 ,
Mg(OH)2 , Fe(OH)3

เกณฑก์ ำรละลำยของสำรประกอบไอออนกิ

สภำพละลำยได้ (กรมั ตอ่ นำ้ 100 g) สมบตั ขิ องกำรละลำย

< 0.1 ไม่ละลำย

ระหว่ำง 0.1 - 1 ละลำยได้บ้ำง

> 1 ละลำยได้ดี

และนอกจำกกำรพจิ ำรณำว่ำสำรไอออนิกเมื่อละลำยในนำ้ เป็นกำรละลำยประเภทดูดหรอื คำยควำมรอ้ น โดยเปรยี บเทยี บ

จำกพลงั งำน แลตทชิ และพลังงำนไฮเดรชันดงั กลำ่ วข้ำงต้นแล้ว ยงั สำมำรถพิจำรณำใชอ้ ุณหภมู บิ อกควำมสำมำรถในกำรละลำย

ของสำรไอออนกิ นน้ั ในน้ำดังนี้

สำรไอออนกิ ใดละลำยนำ้ ไดม้ ำกขน้ึ เมอ่ื อณุ หภมู สิ งู ขน้ึ กำรละลำยของสำรไอออนกิ นนั้ เปน็ กำรละลำยประเภทดดู ควำมรอ้ น
สำรไอออนกิ ใดละลำยนำ้ ไดน้ อ้ ยลง เมอื่ อณุ หภมู สิ งู ขนึ้ กำรละลำยของสำรไอออนกิ นนั้ เปน็ กำรละลำยประเภทคำยควำมรอ้ น

กรำฟ แสดงควำมสำมำรถในกำรละลำยของสำรประกอบไอออนิกในนำ้ เม่ืออณุ หภูมเิ ปลี่ยนแปลง
จำกกรำฟแสดงใหเ้ หน็ วำ่
………………………………...………………………………………………………….…………………………….…………………………………………
…………………………………….……………………………………………………………………………………….………………………………………

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 23

แบบฝกึ หดั ท่ี 3 เรอ่ื ง พลงั งำนกบั กำรละลำยของสำรประกอบไอออนกิ

1. กำรละลำยของ NaOH (s) มี 2 ขัน้ ตอน คือ
ขน้ั ที่ 1 ………………………………………………………………………………………………… พลงั งำนแลตทิช = +662.4 KJ/mol
ขน้ั ที่ 2 ………………………………………………………………………………………………… พลงั งำนไฮเดรชนั = -816.8 KJ/mol
จงหำพลงั งำนในกำรละลำย NaOH (s)

2. นำโซเดยี มไฮดรอกไซด์ (NaOH) 2 g ใส่ลงในบีกเกอรท์ มี่ นี ้ำบรรจุอยู่ 100 cm3 เม่อื NaOH ละลำยหมด
พบวำ่ สำรละลำย และบกี เกอรร์ อ้ นขนึ้ อยำ่ งรวดเร็ว กำรละลำยของ NaOH เปน็ กำรเปลย่ี นแปลงพลงั งำนแบบใด เพรำะเหตใุ ด

3. ทดลองละลำยสำร A, B และ C อยำ่ งละ 3 g ในนำ้ 50 cm3 แล้ววดั อณุ หภูมทิ เ่ี ปลี่ยนไปของสำรละลำย ไดผ้ ล

กำรทดลองดงั ตำรำง

สำร อณุ หภมู ขิ องนำ้ (oC) อณุ หภมู ขิ องสำรละลำย (oC)

A 29.0 57.0

B 29.0 29.0

C 29.0 24.0

ก. กำรละลำยของสำร A B C เปน็ กำรเปลย่ี นแปลงพลังงำนแบบใด

ข. เพรำะเหตใุ ดอุณหภมู ขิ องสำรละลำย B จึงไม่เปลยี่ นแปลง

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 24

3.1.7 ปฏกิ ริ ยิ ำของสำรประกอบไอออนกิ

“สมกำรโมเลกุล” เม่ือผสมสำรละลำยของประกอบไอออนิกบำงชนดิ เข้ำด้วยกนั จะได้สำรละลำยท่มี ีไอออนของสำรท้ัง
2 ปนกนั อยู่ ปรำกฏเปน็ สำรละลำยใส เชน่

1. ผสม NaCl (aq) กบั KNO3 (aq)

ขน้ั ท่ี 1 NaCl (aq) + KNO3 (aq) NaNO3 (aq) + KCl (aq) “สมกำรโมเลกลุ ”
ขนั้ ท่ี 2 Na+(aq) + Cl-(aq) + K+(aq) + NO3- (aq) Na+ (aq) +NO3-(aq) + K+(aq)+ Cl- (aq)

เมอื่ ผสมกัน จะมีไอออนอยู่ในสำรละลำยทงั้ 4 ชนดิ แสดงวำ่ ไม่เกดิ ผลติ ภณั ฑ์ท่ีเป็นของแข็งหรอื ตะกอน จงึ อยใู่ น
สภำพไอออนแตเ่ มอื่ ผสมสำรละลำยของประกอบไอออนกิ บำงชนิดเข้ำด้วยกนั จะไดผ้ ลติ ภัณฑเ์ ป็นตะกอนเกดิ ข้นึ เชน่

2. ผสม NaCl (aq) กบั AgNO3 (aq)

ขน้ั ที่ 1 NaCl (aq) + AgNO3 (aq) NaNO3 (aq) + AgCl (s)
ขนั้ ที่ 2 Na+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3- (aq) Na+ (aq) +NO3-(aq) + AgCl (s)

เมอ่ื ผสมกันจะเกิดตะกอนของ AgCl (s) ซ่ึงสำมำรถเขียนสมกำรแสดงกำรเกิดตะกอน AgCl ดังน้ี

Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl (s)

เรยี กสมกำรนวี้ ำ่ สมกำรไอออนกิ

สมกำรไอออนกิ (Ionic equation)

สมกำรเคมีท่เี ขยี นเฉพำะไอออนหรือโมเลกุลของสำรทม่ี สี ว่ นในกำรเกิดปฏกิ ิรยิ ำ สว่ นไอออนบวกหรอื โมเลกลุ ของสำรใด

ไมม่ สี ว่ นในกำรเกดิ ปฏกิ ิรยิ ำไมต่ อ้ งเขยี น สมกำรไอออนิกจะต้องเป็นสมกำรทม่ี สี ำรใดสำรหน่ึงเป็นไอออนร่วมอยู่ด้วยในปฏิกิรยิ ำ

นนั้ ๆ เช่น Zn (s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2 (g)
H+(aq) + OH-(aq) H2O (l)

หลกั กำรเขยี นสมกำรไอออนกิ

1. ให้เขียนเฉพำะไอออนหรือโมเลกลุ ของสำรทีท่ ำปฏิกิรยิ ำกันเท่ำนั้น
2. ถ้ำสำรทเ่ี กีย่ วข้องในปฏิกิรยิ ำเป็นสำรท่ีไมล่ ะลำยน้ำหรอื ไม่แตกเป็นไอออนหรอื เปน็ ออกไซด์หรอื เปน็ แกส๊ ใหเ้ ขียนสูตร
โมเลกุลของสำรนน้ั ในสมกำรได้ ดังตวั อยำ่ ง ออกไซด์ เช่น CO2 , H2O แกส๊ เชน่ H2 , NH3 สำรที่ไม่ละลำย เช่น
CaCO3 , AgCl
3. ดุลสมกำรไอออนกิ โดยทำจำนวนอะตอมและจำนวนไอออนของธำตทุ กุ ธำตุ ท้งั ซ้ำยและขวำของสมกำรให้เทำ่ กัน
พร้อมทั้งดลุ จำนวนประจุรวมท้ังซำ้ ย และขวำของสมกำรให้เทำ่ กนั ด้วย

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 25

ลองฝกึ เขยี นสมกำร โมเลกลุ กบั ไอออนิกของสำรตอ่ ไปนี้

1) KBr กบั AgNO3
สมกำรโมเลกลุ

………………..………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………..

สมกำรไอออนกิ

………………..………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………

2) CaCl2 กบั Na2CO3
สมกำรโมเลกลุ

………………..………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………….

สมกำรไอออนกิ

………………..………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………

นกั เรยี นจงพจิ ำรณำสมกำรทก่ี ำหนดใหแ้ ลว้ ตอบคำถำม
 เมือ่ ผสมสำรละลำยแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)2) กบั สำรละลำยโซเดยี มคำรบ์ อเนต (Na2CO3) แลว้ พบวำ่ มีกำร
เขยี นสมกำร ไดด้ ังน้ี

Ca2+ (aq) + 2OH- (aq) + 2Na+ (aq) + CO32- (aq) CaCO3(s) + 2OH-(aq) + 2Na+(aq)

เรยี กสมกำรนวี้ ำ่

 เนอื่ งจำกปฏิกิรยิ ำนมี้ ี OH- และ Na+ ปรำกฏอยู่ทั้ง 2 ด้ำน และไมเ่ กิดกำรเปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยำจึงตัดออกไปได้
ส่วนไอออนที่ทำปฏกิ ริ ยิ ำแลว้ ไดผ้ ลิตภณั ฑ์คอื Ca2+กบั CO32- เทำ่ นน้ั จงึ เขียนสมกำรได้เปน็ ดังน้ี

Ca2+ (aq) + 2OH-(aq) + 2Na+ (aq) + CO32- (aq) CaCO3(s) + 2OH- (aq) + 2Na+

(aq)
Ca2+(aq) + CO32-(aq)
สมกำรขำ้ งตน้ นเี้ รยี กวำ่ CaCO3(s)

แบบฝกึ หัดที่ 4 เรอื่ ง ปฏกิ ริ ยิ ำของสำรประกอบไอออนกิ

1. จงเขยี น สมกำรโมเลกลุ และ สมกำรไอออนกิ ท่ีเกิดจำกกำรผสมสำรละลำยแตล่ ะคูต่ อ่ ไปนี้
ก. AgNO3 (aq) กับ CaBr2 (aq)
สมกำรโมเลกลุ ….………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………
สมกำรไอออนกิ ……………………………………………………………………….……………………………………..………………………………………
สมกำรไอออนกิ สทุ ธิ ……………………………………………………………………….……………………………………..……………………………...

ข. CuSO4 (aq) กับ K2S (aq)
สมกำรโมเลกลุ ……………………………………………………………………….……………………………………..……………………………………….
สมกำรไอออนกิ ……………………………………………………………………….……………………………………..………………………………………
สมกำรไอออนกิ สทุ ธิ ……………………………………………………………………….……………………………………..……………………………...

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 26

ค. Ba(NO3)2 (aq) กับ K2SO4 (aq)
สมกำรโมเลกลุ ……………………………………………………………………….……………………………………..……………………………………….
สมกำรไอออนกิ ……………………………………………………………………….……………………………………..………………………………………
สมกำรไอออนกิ สทุ ธิ ……………………………………………………………………….……………………………………..……………………………...

ง. CuCl2 (aq) กับ H2S (aq)
สมกำรโมเลกลุ ……………………………………………………………………….……………………………………..……………………………………...
สมกำรไอออนกิ ……………………………………………………………………….……………………………………..………………………………………
สมกำรไอออนกิ สทุ ธิ ……………………………………………………………………….……………………………………..……………………………...

2. จงเขยี นสมกำรไอออนกิ จำกสมกำรของปฏกิ ริ ยิ ำตอ่ ไปน้ี

ก. Cu (s) + 2AgNO3 (aq) Cu(NO3)2 (aq) + 2Ag (s)

…………………….........................………………………………………………….……………………………………..……………….....................……

……………………………………..........................………………………………….……………………………………..………………………….................

ข. 2Na (s) + 2H2O (l) 2NaOH (aq) + H2 (g)

…………………………………………………………………….........................….……………………………………..……………………………...............

……………………………………………………………………….………………………......................……………..………………………….....……..........

ค. Zn (s) + FeCl2 (aq) ZnCl2 (aq) + Fe (s)

……………………………………………………………………….……………………………………..……………………........................................………

……………………………………………………………………….……………………………………..…………......................…………………………..........

3. ให้นกั เรียนวเิ ครำะห์ว่ำจะต้องนำสำรละลำยชนดิ ใดมำผสมเข้ำดว้ ยกนั จงึ จะได้ตะกอนตอ่ ไปน้ี

ก. Ag3PO4 ………………………………………………………………… กบั ………………………………………………………………………

ข. PbBr2 ………………………………………………………………… กบั ………………………………………………………………………

ค. MgCO3 ………………………………………………………………… กบั ………………………………………………………………………

ง. Fe(OH)2………………………………………………………………… กบั ………………………………………………………………………

จ. BaSO4 ………………………………………………………………… กบั ………………………………………………………………………

ฉ. CaCO3 ………………………………………………………………… กบั ………………………………………………………………………

ช. AgBr ………………………………………………………………… กบั ……………………………………………………………………

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 27

3.2 พนั ธะโลหะ (Metallic bond)

พันธะโลหะ (metallic bond) คือแรงดงึ ดูดระหวำ่ งแคตไอออนทีเ่ รียงชดิ กันกบั อิเล็กตรอนทอี่ ยู่โดยรอบ เป็นแรงยึด
เหนย่ี วท่อี ะตอมโลหะใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนทง้ั หมดรว่ มกันและอเิ ล็กตรอนไมไ่ ดโ้ คจรรอบอะตอมใดอะตอมหน่ึงเพยี งอะตอมเดียว ดัง
แสดงแบบจำลองในภำพ แตอ่ เิ ลก็ ตรอนทกุ ตัวสำมำรถเคล่อื นที่ไปยงั อะตอมใกล้เคยี งได้อสิ ระและรวดเรว็ จงึ มีสภำพคล้ำยกบั มีกลุ่ม
หมอกอเิ ล็กตรอนปกคลมุ ก้อนโลหะ เสมือนแคตไอออนของโลหะฝังอยใู่ นกลุ่มหมอกอเิ ลก็ ตรอน จึงเกดิ แรงดงึ ดดู ทีแ่ นน่
หนำทัว่ ไปทกุ ตำแหนง่ ภำยในกอ้ นโลหะ

ภำพแบบจำลองกำรโคจรของอเิ ลก็ ตรอนในพนั ธะโลหะ

3.2.1 ทฤษฎีแบบจำลองทะเลอิเลก็ ตรอน

เนือ่ งจำกโลหะเปน็ ธำตุท่ีมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนน้อย โลหะมคี ่ำ IE ต่ำ แสดงว่ำอิเลก็ ตรอนที่อย่ใู นระดบั พลังงำนสุดท้ำยมี
แรงดงึ ดูดกบั นวิ เคลียสอย่ำงหลวมๆ ทำให้อิเล็กตรอนเหล่ำน้เี คล่ือนทีไ่ ปมำรอบๆ อะตอมของโลหะได้เสมือนว่ำอเิ ล็กตรอนเปน็ ของ
อะตอมทุกตัว อิเล็กตรอนเหล่ำนี้เคลื่อนท่ีได้อย่ำงอิสระทำหน้ำที่คลำ้ ยซีเมนต์ท่ีช่วยยึดไอออนของโลหะให้อยู่ในตำแหนง่ ที่คงท่ี ดัง
ภำพ กำรทอี่ ิเล็กตรอนสำมำรถไหลไปมำในโลหะได้อย่ำงอิสระ ทำให้โลหะมสี มบตั เิ ป็นตวั นำควำมรอ้ นและไฟฟ้ำทด่ี ี

ภำพแบบจำลองทะเลอิเล็กตรอนในพันธะโลหะ
ทม่ี ำ: http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/

แบบจำลองทะเลอิเล็กตรอนสำมำรถอธิบำยสมบัติเฉพำะของโลหะได้ แต่ไม่สำมำรถอธิบำยสมบัติหลำยอย่ำงในเชิง
ปรมิ ำณได้ เชน่ ควำมจุควำมรอ้ นของโลหะ ระดบั พลงั งำนของอเิ ล็กตรอนในโลหะ และสมบัติกำรเป็นสำรตวั นำของโลหะ

3.2.2 พันธะโลหะกบั สมบตั บิ ำงประกำรของโลหะ

1. โลหะเป็นตัวนำไฟฟ้ำที่ดี เพรำะมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปได้ง่ำยท่ัวทั้งก้อนของโลหะ แต่โลหะนำไฟฟ้ำได้น้อยลงเม่ือ
อุณหภูมสิ ูงขึน้ เนอ่ื งจำกไอออนบวกมีกำรสน่ั สะเทือนดว้ ยควำมถ่แี ละช่วงกว้ำงที่สงู ขึน้ ทำใหอ้ เิ ลก็ ตรอนเคล่ือนทไ่ี มส่ ะดวก

2. โลหะนำควำมร้อนได้ดี เพรำะมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้ โดยอิเล็กตรอนซึ่งอยู่ตำแหน่งที่มีอุณหภูมิสูงจะมีพลังงำน
จลน์สูง และอิเล็กตรอนที่มพี ลังงำนจลนส์ ูงจะเคลื่อนท่ีไปยังส่วนอืน่ ของโลหะจงึ สำมำรถถ่ำยเทควำมร้อนให้แก่ส่วนอื่นๆ ของแท่ง
โลหะทมี่ ีอณุ หภมู ติ ่ำกวำ่ ได้

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 28

3. โลหะตแี ผ่เปน็ แผน่ หรือดงึ ออกเปน็ เสน้ ได้ เพรำะไอออนบวกแตล่ ะไอออนอยใู่ นสภำพเหมือนๆ กนั และไดร้ บั แรงดึงดูด
จำกประจุลบเท่ำกันทั้งแท่งโลหะ เมื่อถูกทุบหรือตีหรือดึงจะไม่แตกเพรำะไอออนบวกเลื่อนไถลผ่ำนกันได้โดยไม่หลุดจำกกัน
เน่อื งจำกมกี ล่มุ ของอิเลก็ ตรอนทำหนำ้ ทคี่ อยยดึ ไอออนบวกเหล่ำนีไ้ ว้

4. โลหะมีผิวเป็นมันวำว เพรำะกลุ่มอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได้โดยอิสระจะรับและกระจำยแสงออกมำ จึงทำให้โลหะ
สำมำรถสะท้อนแสงซง่ึ เปน็ คลืน่ แมเ่ หลก็ ไฟฟำ้ ได้

5. โลหะมีจุดหลอมเหลวสูง เพรำะพันธะในโลหะ เป็นพันธะท่ีเกิดจำกแรงยึดเหน่ียวระหว่ำงเวเลนซ์อิเล็กตรอนอิสระ
ท้งั หมดในก้อนโลหะกบั ไอออนบวกจงึ เป็นพันธะท่แี ขง็ แรงมำก

ทดสอบควำมรู้
1. อิเลก็ ตรอนทเ่ี คล่อื นทไี่ ปมำระหวำ่ งอนภุ ำคของโลหะ (free electrons) เป็นอิเล็กตรอนในระดบั พลังงำนใด

2. เมื่อโลหะได้รบั ควำมรอ้ น พลังงำนควำมร้อนจะถำ่ ยเทในก้อนโลหะได้อยำ่ งไร จงอธบิ ำย

3. เมอื่ ตอ่ ลวดโลหะเช่อื มเข้ำกับควำมตำ่ งศักยไ์ ฟฟำ้ 2 จดุ จะมกี ระแสไฟฟำ้ ไหลผำ่ นโลหะซง่ึ เป็นตัวนำมกี ำรเปลย่ี นแปลงอย่ำงไร
เกดิ ขนึ้ กับอิเลก็ ตรอนอิสระในกอ้ นโลหะนั้น

4. ในกำรถ่ำยโอนอิเล็กตรอนระหวำ่ งอะตอม จงพจิ ำรณำขอ้ ควำมตอ่ ไปนว้ี ำ่ ถกู หรอื ผดิ ถำ้ ผิดใหแ้ กไ้ ขให้ถูกต้อง
4.1____ อะตอมทเ่ี สียอิเลก็ ตรอนจะกลำยเป็นไอออนบวก และอะตอมท่รี บั อเิ ลก็ ตรอนจะกลำยเป็นไอออนลบ
4.2____ อะตอมโลหะจะใหอ้ ิเล็กตรอนแก่อะตอมอ่ืน จงึ มกี ำรคำยพลงั งำนไอออไนเซชนั
4.3____ ไอออนทเ่ี กิดจำกกำรถ่ำยโอนอิเล็กตรอนจะดงึ ดดู กนั ดว้ ยแรงระหวำ่ งประจไุ ฟฟ้ำ
4.4____ กำรเกำะกันของไอออนเปน็ ผลกึ ที่มีระเบียบและเปน็ ของแขง็ ทมี่ จี ดุ หลอมเหลวตำ่

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 29

3.3 พนั ธะโคเวเลนต์ (Covalent bond)

พนั ธะโคเวเลนซ์ (covalent bond) เป็นพันธะที่เกิดจำกอะตอมตงั้ แต่ 2 อะตอมข้ึนไป โดยเกิดจำกกำรนำเวเลนซ์
อิเล็กตรอนมำใช้ร่วมกันในจำนวนเท่ำๆ กัน

ภำพ ก. และ ข. แสดงแบบจำลองกำรเกิดพันธะโคเวเลนซ์ของสองอะตอมในกำรใช้อิเล็กตรอนร่วมกันอะตอมละ 1
อิเล็กตรอน เรียกอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันเพ่ือสร้ำงพันธะว่ำ อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ (bonded-pair electron) ส่วน
อเิ ล็กตรอนทีไ่ ม่ได้ใช้ในกำรสรำ้ งพันธะ เรยี กวำ่ อเิ ล็กตรอนคู่โดดเดย่ี ว (lone-pair electron)

ภำพจำลองกำรเกดิ พนั ธะโคเวเลนซ์

3.3.1 กำรเกดิ พนั ธะโคเวเลนซ์

โมเลกุล CH4 เกิดจำกพันธะโคเวเลนซร์ ะหว่ำงอะตอม C และ H สำมำรถอธิบำยกำรเกดิ พันธะตำมกฎออกเตตได้ คือ
C มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 4 อิเล็กตรอน ดังนั้นสำมำรถเกิดพันธะได้ทั้งหมด 4 พันธะ ในขณะท่ี H มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 1
อิเล็กตรอนจึงสำมำรถเกิดพันธะได้เพียง 1 พันธะเท่ำนั้น ดังน้ันกำรเกิดพันธะโคเวเลนซ์ระหว่ำง C 1 อะตอมต้องอำศัย H
จำนวน 4 อะตอม อเิ ลก็ ตรอนค่รู ่วมพนั ธะท่ีมำจำก C แทนด้วยจุดวงกลม สว่ นอเิ ลก็ ตรอนครู่ ว่ มพันธะที่มำจำก H แทนด้วย x
และเวเลนซอ์ ิเล็กตรอนของ C ครบ 8 ตำมกฎออกเตต สว่ นเวเลนซอ์ เิ ล็กตรอนของ H ครบ
2 (ตำมข้อยกเว้นกฎออกเตต)

ตัวอย่ำงกำรเกิดพันธะโคเวเลนซ์ของโมเลกุล NH3 และโมเลกุล H2O แสดงดังภำพ (ก) และ (ข) อธิบำยกำรเกิด
พนั ธะเช่นเดียวกับ CH4 จะเห็นวำ่ เมือ่ เกดิ พันธะโคเวเลนซ์ เวเลนซ์อิเล็กตรอนของ N และ O ครบ 8 (ตำมกฎออกเตต) ส่วน
เวเลนซ์อิเล็กตรอนของ H ครบ 2 (ตำมข้อยกเว้นกฎออกเตต) แต่ที่แตกต่ำงกันคือพันธะท่ีเกิดขึ้นไม่ได้เกิดตำมจำนวนเวเลนซ์
อเิ ล็กตรอน เพรำะ N เกิดได้เพียง 3 พันธะ และ O เกดิ ได้เพยี ง 2 พนั ธะ ดังน้นั N จงึ มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดีย่ ว 1 คู่ ส่วน O
มีอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเด่ียว 2 คู่

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 30

3.3.2 พลงั งำนในกำรเกดิ พนั ธะโคเวเลนซ์

กำรเกดิ พันธะโคเวเลนซเ์ ก่ยี วข้องกบั แรงผลักและแรงดงึ ดูดทสี่ มดุลกันระหวำ่ งสองอะตอม แรงผลักเกดิ ขน้ึ สองแบบคอื แรง
ผลักระหว่ำงอิเล็กตรอนของแต่ละอะตอม และระหว่ำงนิวเคลียสของแต่ละอะตอมส่วนแรงดึงดูดเกิดข้ึนได้เป็นแรงดึงดูดระหว่ำง
นวิ เคลยี สกบั อิเลก็ ตรอนของทง้ั สองอะตอม ดังภำพ

กำรอธิบำยกำรเกิดพันธะโคเวเลนซ์ของแก๊ส H2 อะตอม H สองอะตอมรวมเป็นโมเลกุล H2 เม่ืออะตอม H สอง

อะตอมเคล่ือนท่ีเข้ำใกล้กัน (ตำแหน่ง 2) จะเกิดแรงดึงดูดระหว่ำงอิเล็กตรอนของอะตอมหน่ึงกับโปรตอนในนิวเคลียสของอีก
อะตอมหนึ่ง ทำให้บริเวณระหว่ำงอะตอมทั้งสองมีอิเล็กตรอนอยู่หนำแน่นกว่ำบริเวณอื่น อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อยู่ในบริเวณ
ระหว่ำงอะตอมทัง้ สองจะดึงนิวเคลียสของทง้ั สองอะตอมให้เขำ้ ใกล้กันมำกขึน้ แต่เนื่องจำกอเิ ล็กตรอนของทงั้ สองอะตอมมปี ระจุลบ
เหมือนกัน และโปรตอนในนวิ เคลยี สท้งั สองมีประจบุ วกเหมอื นกัน ส่งผลให้เมื่ออะตอม H เข้ำมำใกล้กัน จะเกิดทั้งแรงดึงดูดและ
แรงผลักพร้อมๆ กัน (ดังภำพ) ซ่ึงถ้ำอะตอม H อยู่ห่ำงกันจะมีแรงดึงดูดมำกกว่ำแรงผลัก แต่ถ้ำอะตอม H เข้ำใกล้กันมำก
เกินไปจะมีแรงผลักมำกกว่ำแรงดูด เม่ืออะตอม H สองอะตอมอยู่ห่ำงกันในระยะที่เหมำะสม พลังงำนศักย์ลดลงต่ำสุด ณ ระยะ
ระหว่ำงนวิ เคลียสของ H-H เท่ำกับ 74 พโิ กเมตร (ตำแหนง่ 3) แรงดึงดูดจะสมดลุ กับแรงผลัก ผลรวมของแรงทำให้นวิ เคลยี ส
ไม่แยกจำกกัน และใชอ้ เิ ล็กตรอนรว่ มกันเกิดเป็นพันธะโคเวเลนซ์ ควำมสมั พันธร์ ะหวำ่ งพลังงำนศกั ยก์ บั ระยะระหวำ่ งนวิ เคลียสของ
สองอะตอม จะเห็นได้ว่ำเมื่ออะตอมทั้งสองเข้ำมำใกล้กัน แรงดึงดูดระหว่ำงอะตอมทำให้พลังงำนศักย์ลดลง และมีระยะหน่ึงท่ี
พลังงำนศักย์ลดลงต่ำสุดเท่ำกับ -432 kJ/mol (ระยะ 3) ถ้ำอะตอมท้ังสองเข้ำใกล้กันมำกกว่ำน้ี แรงผลักระหว่ำงนิวเคลียส
ทำให้พลังงำนศักย์เพิ่มขึ้น (ตำแหน่ง 4) โมเลกุล H2 ไม่เสถียร (อะตอม H แยกออกจำกกัน) ระยะห่ำงระหว่ำงนิวเคลียสของ
อะตอม H สองอะตอมท่ีมีเสถียรภำพเป็น 74 พโิ กเมตร หมำยควำมไดว้ ำ่ ควำมยำวพันธะของโมเลกลุ H2 เทำ่ กับ 74
พโิ กเมตร และพลงั งำนพนั ธะของ H2 เทำ่ กับ 432 kJ/mol

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 31

3.3.3 ธำตกุ บั พนั ธะโคเวเลนต์

ธำตุทีร่ วมตวั กนั แลว้ เกิดพนั ธะโคเวเลนต์ ไดแ้ ก่
1. อโลหะรวมตัวกับอโลหะ เม่ืออโลหะรวมตัวกับอโลหะจะเกิดพันธะโคเวเลนต์เสมอ เพรำะอโลหะเป็นธำตุที่มีเวเลนต์
อเิ ล็กตรอนใกล้ครบ 8 หรืออโลหะมีค่ำพลงั งำนไอออไนเซชันสูงหรือค่อนข้ำงสูง จงึ เสยี อิเลก็ ตรอนไดย้ ำก ดงั นน้ั เม่อื อโลหะรวมตวั
กันเพื่อให้เวเลนต์อิเล็กตรอนครบ 8 จึงไม่มีอะตอมใดเป็นฝ่ำยเสียอิเล็กตรอนเพรำะต่ำงฝ่ำยต่ำงก็เป็นธำตุท่ีมีควำมต้องกำรรับ
อิเล็กตรอนสูง ดังน้ันจึงใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ เช่น H2 , O2 , HCl , H2O , SO2 , H2SO4 ,
C6H12O6 ฯลฯ

2. กึ่งโลหะรวมกบั อโลหะ ธำตกุ ่งึ โลหะ เช่น B, Si, As, Sb, Ge, เป็นธำตทุ มี่ คี ำ่ พลงั งำนไอออไนเซชนั สูงเมอื่ รวมตัว
กบั อโลหะจะรวมตวั กันด้วยพนั ธะโคเวเลนต์ เช่น BF3, SiCl4, AsCl3 , GeCl4 เป็นต้น

3. โลหะบำงชนดิ รวมตัวกับอโลหะบำงชนิด โลหะบำงชนดิ เมื่อรวมตัวกบั อโลหะบำงชนดิ ก็สำมำรถเกิดพนั ธะโคเวเลนซไ์ ด้
แต่โลหะนั้นจะต้องมีค่ำพลังงำนไอออไนเซชันค่อนข้ำงสูง ตัวอย่ำงโลหะที่เกิดพันธะโคเวเลนต์ได้ เช่น เบริลเลียม ( Be) ดีบุก
(Sn) สำรประกอบโคเวเลนต์ท่ีเกิดจำกโลหะรวมตัวกับอโลหะ เช่น เบริลเลียมคลอไรด์ (BeCl2) ทิน(II) คลอไรด์ (SnCl2) ,
ทิน(IV) คลอไรด์ (SnCl4) เปน็ ต้น

3.3.4 ชนิดของพนั ธะโคเวเลนต์

พันธะโคเวเลนต์ แบ่งออกได้ 3 ชนดิ ดังนี้
1. พันธะเดี่ยว (Single bond) คือ พันธะท่ีเกิดจำกกำรใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่ ตัวอย่ำงเช่น พันธะ
ระหว่ำงธำตุฟลูออรีน (F) กับ ธำตุฟลูออรีน (F) ในโมเลกลุ ฟลูออรีน (F2) ฟลูออรีนแต่ละอะตอม มี 7 เวเลนซ์อิเล็กตรอน
ใชอ้ ิเลก็ ตรอนร่วมกนั 1 คเู่ กิดเป็นพันธะเด่ียว จะทำให้ฟลูออรีนแต่ละอะตอมมเี วเลนซ์อเิ ล็กตรอนเท่ำกับ 8

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 32

2. พันธะคู่ (Double bond) คือ พันธะที่เกิดจำกกำรใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่ ตัวอย่ำงเช่น พันธะ
ระหว่ำงอะตอมของออกซิเจน (O) 2 อะตอม ในโมเลกุลของก๊ำซออกซิเจน (O2) ออกซิเจนแต่ละอะตอมมี 6 เวเลนซ์
อิเลก็ ตรอน ยังขำดอกี 2 เวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอน เมื่อใชเ้ วเลนซ์อเิ ลก็ ตรอนรว่ มกัน 2 คู่ (มำจำกอะตอมละ 1 ค่)ู เกดิ เปน็ พันธะคู่ ก็
จะทำใหอ้ อกซิเจนแตล่ ะอะตอมมเี วเลนซ์อิเล็กตรอนเทำ่ กับ 8

3. พันธะสำม (Triple bond) คือ พันธะทเ่ี กิดจำกกำรใชเ้ วเลนซอ์ เิ ล็กตรอนรว่ มกนั 3 คตู่ ัวอย่ำงเชน่ พันธะระหวำ่ ง
อะตอมไนโตรเจน (N) 2 อะตอมในโมเลกุลของก๊ำซไนโตรเจน (N2) ไนโตรเจนแต่ละอะตอมมี 5 เวเลนซ์อิเล็กตรอน
ต้องกำรอีก 3 เวเลนซ์อิเล็กตรอน เม่ือใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกนั 3 คู่ (มำจำกอะตอมละ 3 อิเล็กตรอน) เกิดเปน็ พนั ธะสำม
กจ็ ะทำให้ไนโตรเจนแตล่ ะอะตอมมเี วเลนซ์อิเล็กตรอน เทำ่ กบั 8

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 33

3.3.5 พนั ธะโคออรด์ เิ นตโคเวเลนซ์

พันธะโคออรด์ ิเนตโคเวเลนซ์ (coordinate covalent bond) เกิดจำกอะตอมของธำตุหน่ึงเปน็ ผู้ให้คอู่ เิ ลก็ ตรอนแก่
อีกอะตอมหน่ึงท่ีสำมำรถรับคู่อิเล็กตรอนได้ แล้วเกิดเป็นพันธะโคเวเลนซ์พันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนซ์ แตกต่ำงจำกพันธะโค
เวเลนซ์ปกติตรงท่ีไม่ได้เกิดจำกอะตอมทั้งสองนำเวเลนซ์อิเล็กตรอนมำใช้รว่ มกัน แบบจำลองเปรียบเทียบกำรเกิดพันธะโคเวเลนซ์
ปกตแิ ละกำรเกิดพนั ธะโคออรด์ ิเนตโคเวเลนซ์

ตวั อยำ่ ง พนั ธะโคออรด์ เิ นตโคเวเลนตใ์ นไอออน NH4+

ในกรณีน้ี NH3 มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่ ส่วน H+ เป็นไอออนท่ีไม่มีอิเล็กตรอน NH3 จึงให้อิเล็กตรอนคู่โดด
เดย่ี วแก่ H+ เกิดพนั ธะใหม่ระหว่ำง NH3 กบั H+ ซ่งึ เป็นพนั ธะโคออร์ดเิ นตโคเวเลนต์ อยำ่ งไรกต็ ำมเม่ือศึกษำเพม่ิ เติมตอ่ ไปจะ
พบว่ำพันธะระหวำ่ ง N กับ H ท้งั 4 พันธะในไอออน NH4+ นม้ี ีลกั ษณะไมแ่ ตกตำ่ งกนั
ตวั อยำ่ ง พันธะโคออร์ดเิ นตโคเวเลนตใ์ นโมเลกลุ ของ SO2

O SO

พันธะโคเวเลนต์ พนั ธะโคออรด์ เิ นตโคเวเลนต์

 นกั เรยี นลองเขยี น พนั ธะโคออรด์ เิ นตโคเวเลนตใ์ นโมเลกลุ NH3 - BF3

แก๊สโบรอนไตรฟลอู อไรดส์ ำมำรถทำปฏิกิรยิ ำกบั แก๊สแอมโมเนยี เกดิ เปน็ สำรประกอบ NH3 - BF3 โดยมีพนั ธะโคออรด์ ิเนต
โคเวเลนตเ์ กิดขึ้นระหวำ่ งอะตอม N กบั B ทำใหอ้ ะตอม B มีเวเลนตอ์ เิ ล็กตรอนครบ 8

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 34

3.3.6 กำรเขียนสตู รสำรโคเวเลนต์

1. ให้เรียงลำดบั ธำตุให้ถูกตอ้ งตำมหลักสำกล ดงั นี้คือ B, Si, C, P, N, H, Se, S, I, Br, l, O, F ตำมลำดับ
2. ในสำรประกอบโคเวเลนต์ ถ้ำอะตอมของธำตุมีจำนวนอะตอมมำกกว่ำหนึ่งให้เขียนจำนวนอะตอมด้วยตัวเลขแสดงไว้
มมุ ล่ำงทำงขวำของสัญลักษณ์ เช่น CO2, BF3 ในกรณีที่ธำตุในสำรประกอบน้ันมีเพียงอะตอมเดียวไม่ต้องเขียนตัวเลขแสดง
จำนวนอะตอม
3. หลักกำรเขยี นสตู รสำรประกอบโคเวเลนต์ที่มอี ะตอมของธำตจุ ัดเวเลนซ์อิเล็กตรอน เปน็ ไปตำมกฎออกเตตใช้จำนวน
อเิ ล็กตรอนคูร่ ว่ มพันธะของแต่ละอะตอมของธำตคุ ูณไขว้ เชน่
สูตรของสำรประกอบของธำตุ H กบั S ;
H และ S มีเวเลนต์อิเล็กตรอน 1 และ 6 ตำมลำดับ ดังน้ัน H และ S ต้องกำรอิเล็กตรอนคู่ร่วม
พันธะจำนวน 1 และ 2 ตำมลำดับ เพือ่ ใหแ้ ต่ละอะตอมของธำตุมกี ำรจัดอเิ ล็กตรอนแบบก๊ำซเฉ่ือย

สตู รของสำรประกอบของธำตุ S กบั C ;
S และ C มเี วเลนต์อเิ ลก็ ตรอน 6 และ 4 ตำมลำดับดังน้นั S และ C ต้องกำรอเิ ลก็ ตรอนครู่ ว่ มพนั ธจำนวน
2 และ 4 ตำมลำดับ เพ่อื ใหแ้ ต่ละอะตอมของธำตุมกี ำรจดั อเิ ลก็ ตรอนแบบกำ๊ ซเฉ่อื ย

สตู รของสำรประกอบของธำตุ N กบั Cl ;
N และ Cl มีเวเลนต์อิเลก็ ตรอน 5 และ 7 ตำมลำดับ ดงั น้นั N และ Cl ต้องกำรอิเลก็ ตรอนคู่รว่ ม
พนั ธะจำนวน 3 และ 1 ตำมลำดบั เพื่อใหแ้ ตล่ ะอะตอมของธำตมุ กี ำรจัดอิเลก็ ตรอนแบบก๊ำซเฉือ่ ย

ตำรำงที่ 1 แสดงวธิ หี ำสตู รโมเลกุลเมือ่ อโลหะตำ่ งหมู่รวมตัวกนั

หมธู่ ำตทุ ่ี จำนวนเวเลนซ์ จำนวนเวเลนซ์ ค.ร.น. อตั รำสว่ น ตวั อยำ่ ง
รวมตวั กนั อเิ ลก็ ตรอน อเิ ลก็ ตรอน ทรี่ วมตวั กนั
ทต่ี อ้ งกำรเพม่ิ CCl4
IV + VII CS2
IV + VI 4 และ 7 4 และ 1 4 1:4 PCl3
V + VII N2O3
V + VI 4 และ 6 4 และ 2 4 1:2 SCl2
VI + VII
5 และ 7 3 และ 1 3 1:3

5 และ 6 3 และ 2 6 2:3

6 และ 7 2 และ 1 2 1:2

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 35

3.3.7 จำนวนพนั ธะในโมเลกลุ โคเวเลนต์

วธิ ีคำนวณหำจำนวนพันธะในโมเลกลุ โคเวเลนต์
จำนวนพนั ธะโคเวเลนต์ = จำนวนอะตอมอโลหะทง้ั หมดในโมเลกลุ - 1

จำนวนพนั ธะโคเวเลนตท์ ั้งหมดในโมเลกลุ โคเวเลนต์ หำไดโ้ ดยใชส้ ตู รดงั น้ี

เชน่ H2SO4 1 โมเลกลุ มจี ำนวนพนั ธะโคเวเลนต์ทงั้ หมด = 7 – 1 = 6 พนั ธะ
C10H22 1 โมเลกลุ มจี ำนวนพนั ธะโคเวเลนตท์ ง้ั หมด = 32 – 1 = 31 พนั ธะ

ตอ่ ไปเรำมำเพมิ่ เตมิ วิธีกำรเขียนสตู รโครงสรำ้ งแสดง
พันธะโคเวเลนต์นะว่ำมกี ีช่ นิด และเขียนไดอ้ ยำ่ งไร?

3.3.8 กำรเขยี นสตู รโครงสร้ำงของสำรโคเวเลนต์

กำรเขยี นสตู รโครงสรำ้ งแสดงพันธะโคเวเลนตส์ ำมำรถเขียนไดง้ ำ่ ย ๆ 2 แบบ คอื

1. สตู รแบบจุด ( Electron dot formula ) กำรเขยี นสูตรแบบจดุ จะใช้ จุด (dot) แทนจำนวนเวเลนตอ์ เิ ล็กตรอน
ซึง่ เปน็ อเิ ลก็ ตรอนทอ่ี ยวู่ งนอกและเป็นท่ีเกย่ี วข้องในกำรเกดิ ปฏิกริ ิยำ โดยให้ 1 จดุ แทน 1 เวเลนตอ์ เิ ลก็ ตรอนและใช้ 2 จดุ 4 จุด
หรอื 6 จดุ เขยี นไวร้ ะหว่ำงสัญลักษณ์ของธำตแุ ทนอิเล็กตรอนคู่รว่ มพันธะ 1 คู่ 2 คู่ หรือ 3 คู่

โดยกรณีของธำตุกลุ่มย่อย A (หมู่ IA ถึงVIIIA) ซ่ึงมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ำกับเลขหมู่ จึงเขียนสัญลักษณ์
แบบจดุ ของลิวอิส แสดงไดด้ ังตัวอยำ่ ง

2. สตู รแบบเสน้ (Extended structural formula / dash formula) กำรเขยี นสตู รแบบน้ีจะใช้เสน้
1. เส้น (−) แทนอิเล็กตรอนคู่รว่ มพันธะ 1 คู่ โดยมำจำกอะตอมละตัว
2. เสน้ (=) แทนอเิ ลก็ ตรอนครู่ ว่ มพนั ธะ 2 คู่ โดยมำจำกอะตอมละ 2 ตัว
3. เสน้ (≡) แทนอเิ ลก็ ตรอนคู่ร่วมพนั ธะ 3 คู่ โดยมำจำกอะตอมละ 3 ตัว

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 36

และ → แทนอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 1 คู่ โดยมำจำกอะตอมใดอะตอมหน่ึงแต่เพียงอะตอมเดียว ให้เขียนเส้นแต่ละชนิดไว้
ระหว่ำงสัญลักษณ์ของธำตุแทนพันธะโคเวเลนต์ ส่วนเวเลนซ์อเิ ล็กตรอนอื่น ๆ ที่ไม่ใช่อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะจะเขียนไว้หรอื ไม่ก็
ได้

3.3.9 กำรเขียนสตู รโครงสร้ำงลวิ อิส

สูตรโครงสร้ำงลิวอิสเป็นสูตรที่แสดงกำรใช้อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะร่วมกันของอะตอมในโมเลกุล จะแสดงได้ทั้งสูตร
โครงสรำ้ งแบบจุดและแบบเสน้ หลกั กำรเขยี นสตู รโครงสร้ำงลิวอสิ เปน็ ดงั น้ี

ขั้นท่ี 1 กำหนดตำแหน่งอะตอมกลำง (อะตอมที่มี EN น้อยท่ีสุด) และอะตอมทล่ี ้อมรอบอะตอมกลำง (H และ F มัก
อยู่ล้อมรอบเสมอ)

- H ไม่สำมำรถเป็นอะตอมกลำงได้ เพรำะ H เกิดพันธะกับอะตอมอ่ืนได้เพียง 1 พันธะ เนื่องจำกมีเวเลนซ์
อเิ ลก็ ตรอนเพยี ง 1 อเิ ลก็ ตรอนและ H จะเสถยี รเม่อื มเี วเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนครบ 2

- O โดยทวั่ ไปจะเกิดพันธะเด่ียว 2 พนั ธะ หรอื เกิดพนั ธะคู่ 1 พนั ธะ
ขั้นท่ี 2 นับรวมจำนวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนของอะตอมทั้งหมด
ขัน้ ที่ 3 กระจำยคูอ่ ิเล็กตรอน (:) เขำ้ ระหว่ำงอะตอมของธำตุเป็นพนั ธะเดย่ี ว
ขนั้ ที่ 4 กระจำยอเิ ลก็ ตรอนทเ่ี หลอื เปน็ คู่ (:) โดยยดึ กฎออกเตต

- ใหเ้ ติมอิเล็กตรอนคโู่ ดดเดย่ี วทีอ่ ะตอมล้อมรอบกอ่ นใหค้ รบ 8 ตำมกฎออกเตต (ยกเว้น H)
- ถ้ำยังมีอิเล็กตรอนเหลือใหเ้ ติมทอ่ี ะตอมกลำง หรอื เติมเป็นพนั ธะคู่หรอื พนั ธะสำม
ขนั้ ท่ี 5 เขียนสูตรโครงสรำ้ งแบบเส้น

ตวั อยำ่ ง จงเขยี นโครงสร้ำงลวิ อสิ ของคำรบ์ อนเตตระคลอไรต์ (CCl4)

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 37

ในกำรเขียนสูตรโครงสร้ำงลวิ อสิ โมเลกุลจะมีพันธะเดีย่ ว พันธะคู่ หรอื พันธะสำม สำมำรถตรวจสอบไดโ้ ดยใช้
กฎ 6N+2 เม่อื N คอื จำนวนอะตอมทัง้ หมดในสูตรเคมี (ยกเวน้ H) ดงั นี้

- ถ้ำจำนวนเวเลนซอ์ เิ ล็กตรอนในสตู รเคมีเท่ำกับ 6N+2 ในโมเลกลุ นน้ั จะมีพันธะเด่ยี วทัง้ หมด
- ถ้ำจำนวนเวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอนในสูตรเคมนี ้อยกวำ่ 6N+2 อยู่ 2 ในโมเลกลุ จะมพี ันธะคู่อยำ่ งน้อย 1 พันธะอยูด่ ้วย
- ถำ้ จำนวนเวเลนซ์อเิ ล็กตรอนในสตู รเคมีน้อยกว่ำ 6N+2 อยู่ 4 ในโมเลกลุ จะมพี ันธะคู่1 หรือ 2 พนั ธะหรอื มพี นั ธะ
สำม 1 พนั ธะอยูด่ ้วย

ตวั อยำ่ ง กำรพิจำรณำชนิดพนั ธะในโมเลกลุ SO2 และ O3โดยใชก้ ฎ 6N+2

ลองฝกึ เขยี นสตู รโครงสรำ้ งของสำรประกอบตอ่ ไปน้ี

ชอื่ สตู รโมเลกลุ ชนดิ พนั ธะในโมเลกลุ สตู รโครงสรำ้ งลวิ อสิ

เอทลี นี

ฟอสฟอรสั ไตรคลอไรด์

คำรบ์ อนไดออกไซด์

ไฮโดรเจนเปอรอ์ อกไซด์

ไนโตรเจนไตรฟลอู อไรด์

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 38

กำรเขยี นสตู รโครงสรำ้ งแบบเสน้ และแบบจดุ ของสำรทมี่ จี ำนวนอเิ ลก็ ตรอนไมเ่ ปน็ ไปตำมกฎออกเตต เชน่

ชอ่ื สตู รโมเลกลุ สตู รแบบเสน้ สตู รแบบจดุ

BeCl2

BF3

PCl5

3.3.10 กำรเรยี กชอื่ สำรประกอบโคเวเลนต์

1. สำรประกอบของธำตคุ ู่ ใหอ้ ำ่ นชือ่ ธำตทุ อี่ ยู่ข้ำงหน้ำกอ่ นแล้ว ตำมด้วยช่อื ธำตุทีอ่ ยหู่ ลังโดยเปลี่ยนเสยี งพยำงคท์ ำ้ ย

เปน็ ไอด์ (ide)

2. ให้ระบุจำนวนอะตอมของแตล่ ะธำตดุ ว้ ยเลขจำนวนในภำษำกรีกดังนี้
จำนวนอะตอมในภำษำกรกี ทใ่ี ชเ้ รยี กชอื่ สำรโคเวเลนต์

1 = mono- (มอนอ) 2 = di- (ได)
3 = tri- (ไตร) 4 = tetra-(เตตระ)
5 = penta-(เพนตะ) 6 = hexa-(เฮกซะ)
7 = hepta- (เฮปตะ) 8 = octa- (ออกตะ)
9 = nona- (โนนะ) 10 = deca-(เดคะ)

3. ถ้ำสำรประกอบน้นั อะตอมของธำตแุ รกมีเพยี งอะตอมเดียวไมต่ ้องระบจุ ำนวนอะตอมของธำตุนน้ั แต่ถ้ำธำตุขำ้ งหลังในสำรประกอบ
ได ถงึ แม้มเี พยี งหนง่ึ อะตอมกต็ ้องระบจุ ำนวนอะตอมด้วยคำว่ำ “มอนอ” เสมอ เชน่

N2O3 อ่ำนว่ำ ไดไนโตรเจนไตรออกไซด์ (Dinitrogentrioxide)
PCl5 อ่ำนว่ำ ฟอสฟอรสั เพนตะคลอไรด์ (Phosphoruspentachloride)
CO อำ่ นว่ำ คำรบ์ อนมอนอไซด์ หรือ คำร์บอนมอนอกไซด์ (Carbonmonoxide)
P2O5 อำ่ นวำ่ …………………………………………………………………………………………………………….
BF3 อ่ำนวำ่ …………………………………………………………………………………………………………….
Cl2O7 อ่ำนวำ่ …………………………………………………………………………………………………………….
P4O10 อำ่ นวำ่ …………………………………………………………………………………………………………….

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 39

โจทยท์ ดสอบที่ 1 เรอ่ื ง กำรเกดิ พนั ธะโคเวเลนต์ กำรเขยี นสตู รและกำรอำ่ นชอ่ื สำรประกอบโคเวเลนต์

1. เมือ่ ฟลูออรนี 2 อะตอม เคลือ่ นทเี่ ข้ำใกล้กันและรวมตวั กันเป็นโมเลกุลฟลอู อรนี จะเกดิ กำรเปลยี่ นแปลงพลงั งำนอย่ำงไร
จงอธิบำย

2. ธำตคุ ู่ใดตอ่ ไปนที้ ีร่ วมตัวกันแลว้ เกดิ สำรประกอบโคเวเลนต์ (  หรือ X ) 2.2 ดบี ุกกบั คลอรีน
2.1 เหลก็ กบั คลอรนี 2.4 อะลมู ิเนียมกบั ออกซเิ จน
2.3 อำรเ์ ซนกิ กบั คลอรนี 2.6 เจอรเ์ มเนยี มกบั โบรมีน
2.5 โบรอนกบั ฟลอู อรนี

3. จงเขียนสตู รของสำรที่เกิดจำกกำรรวมตวั ระหวำ่ งอะตอมคู่ต่อไปน้ี

ก. H กบั S ………………………………… ข. C กบั F…………………………..………………………

ค. Be กบั H ……………………………………… ง. S กบั O …………………………………………………

4. จงเรยี กชอ่ื สำรประกอบออกไซด์ของไนโตรเจนต่อไปนี้ กำรอำ่ นชอื่
สำรประกอบโคเวเลนต์
NO
NO2
N2O
N2O3
N2O4
N2O5

5. จงเขียนสูตรและเรยี กชอื่ สำรประกอบระหวำ่ งธำตตุ ่อไปน้ี

ชนดิ ของธำตุ สตู รสำรประกอบโคเวเลนต์ กำรอำ่ นชอื่

1. ซลิ ิคอนกับไฮโดรเจน

2. ฟอสฟอรัสกับโบรมีน

3. สำรหนูกบั ฟลูออรนี

4. คลอรนี กับออกซิเจน

5. ซิลคิ อนกบั คลอรนี

6. ไฮโดรเจนกับอำรเ์ ซนกิ

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 40

6. จงเขยี นโครงสรำ้ งแบบเส้นและโครงสรำ้ งลิวอิสแสดงกำรเกดิ พนั ธะของสำรท่ีกำหนดใหต้ ่อไปน้ี

สตู รโมเลกลุ สตู รโครงสรำ้ งแบบเสน้ สตู รโครงสรำ้ งลวิ อสิ

Br2

H2O

H2O2

CS2

N2H4

CH3OH

HCN

C3H8

H3PO4
ICl4-

SF4

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 41

7. ถ้ำโมเลกุลต่อไปน้ีโครงสรำ้ งไมเ่ ปน็ วง แต่ละโมเลกลุ มจี ำนวนพันธะโคเวเลนตก์ ่พี นั ธะตอ่ หนง่ึ โมเลกุล
1. C2H4O2 = …………………………………………………………………………………………………………………..
2. C4H10 = …………………………………………………………………………………………………………………..
3. HClO4 = …………………………………………………………………………………………………………………..
4. C6H10 = …………………………………………………………………………………………………………………..
5. C12H24O2 = …………………………………………………………………………………………………………………..

3.3.11 พลงั งำนพนั ธะและควำมยำวพนั ธะ (Bond energy and Bond length)

พลงั งำนพนั ธะ (bond energy) คือ พลังงำนท่ใี ชไ้ ปเพื่อสลำยพนั ธะภำยในโมเลกุลให้แยกออกจำกกนั กลำยเป็น
อะตอมในสภำวะแก๊ส

เชน่ 1. H2 (g) + 436 kJ → 2 H (g)
แสดงว่ำพลังงำนพันธะระหว่ำง H ใน H2 มีค่ำเท่ำกับ 436 kJ/mol น่ันคอื ในกำรสลำยพันธะ H-H (g)
1 โมลให้ได้ 2H (g) จะตอ้ งใช้พลงั งำนเท่ำกบั 436 kJ
กำรสลำยพันธะชนิดเดียวกนั ในสำรตำ่ งชนิดกัน จะใชพ้ ลงั งำนไม่เท่ำกัน เชน่ พนั ธะ C-H ใน CH4 (g) และ ใน
C2H6 (g) มีคำ่ ไมเ่ ทำ่ กัน

CH4 (g) + 423 KJ → CH3 (g) + H (g)
C2H6 (g) + 400 KJ → C2H5 (g) + H (g)
นอกจำกน้นั กำรสลำยพันธะชนิดเดียวกนั ในโมเลกลุ ที่มหี ลำยพันธะ ซงึ่ ตอ้ งมีกำรสลำยพันธะหลำยขั้นตอน ในแตล่ ะ
ขั้นตอนจะใชพ้ ลงั งำนไมเ่ ท่ำกัน เช่น C-H ใน CH4 (g) ในแต่ละข้ันตอนใช้พลงั งำนดังน้ี
CH4 (g) + 423 KJ → CH3 (g) + H (g)
CH3 (g) + 368 KJ → CH2 (g) + H (g)
CH2 (g) + 519 KJ → CH (g) + H (g)
CH (g) + 335 KJ → C (g) + H (g)
ดว้ ยสำเหตดุ งั กลำ่ วเรำจงึ ต้องใชค้ ่ำเฉล่ียแทนและเรยี กวำ่ พลงั งำนพนั ธะเฉลย่ี ( Average bond energy )
เชน่ กรณีของพนั ธะ C-H มคี ำ่ พลงั งำนเฉล่ียเท่ำกบั 413 kJ/mol

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 42

ตำรำงท่ี 2 แสดงพลังงำนพนั ธะเฉลย่ี และควำมยำวพันธะเฉลี่ยระหว่ำงอะตอมคูต่ ่ำง ๆ

พนั ธะ พลงั งำนพนั ธะ ควำมยำวพนั ธะ พนั ธะ พลังงำนพนั ธะ ควำมยำวพนั ธะ

(kJ/mol) (pm) (kJ/mol) (pm)

H-Cl 431 128 C-C 348 154

H-Br 366 141 C=C 614 134

H-I 298 160 C≡C 839 120

O-H 463 97 O-O 146 148

O-P 351 160 O=O 498 121

O-S 265 151 C-O 358 143

O-Cl 190 142 C=O 745 122

O-F 203 164 C-N 305 147

O-Br 234 172 C=N 615 130
S-H 367 134 C≡N 891 116

S-S 266 204 N-N 163 146
S-F 327 158 N=N 418 125
S-Cl 271 201 N≡N 945 110

ควำมยำวพันธะ (bond length) เป็นระยะทำงระหว่ำงนิวเคลียสของอะตอมสองอะตอมขณะเข้ำใกล้กันได้มำกท่ีสุด
ดว้ ยแรงยึดเหนี่ยวเกิดเป็นพันธะโคเวเลนซค์ วำมยำวพันธะท่ีเกิดในโมเลกุลต่ำงชนิดจะไม่เท่ำกัน ถึงแม้จะเกิดพันธะชนิดเดียวกันก็
ตำม ในอะตอมบำงชนิดอำจเกดิ พนั ธะได้มำกกว่ำหน่งึ ชนดิ แตพ่ นั ธะท่เี กดิ จะมีพลงั งำนพนั ธะและควำมยำวพนั ธะต่ำงกนั

นักเรยี นคิดวำ่ ควำมยำวพนั ธะระหวำ่ งอะตอมคูเ่ ดียวกนั ในโมเลกลุ ของสำรต่ำงชนดิ กัน มคี ำ่ เทำ่ กันหรือไม่ นักเรยี นลอง
สบื คน้ ข้อมลู เพื่อศกึ ษำว่ำควำมยำวพันธะเฉล่ยี ของ O–H มีค่ำเท่ำใด และเปรียบเทียบกับคำ่ ท่แี สดงไวใ้ นตำรำง

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 43

ตำรำงที่ 3 แสดงควำมยำวพันธะระหวำ่ ง O กับ H ในสำรบำงชนดิ
พนั ธะ สำร สตู รโครงสรำ้ ง ควำมยำวพนั ธะ ( pm )

O–H นำ้ H – O – H 95.8

O–H เมทำนอล H 95.6

H–C–O–H
H

O–H กรดไนตรสั O=N–O-H 98.0

เม่ือพจิ ำรณำข้อมูลในตำรำง จะพบว่ำควำมยำวพนั ธะระหวำ่ ง O – H ในโมเลกลุ ของสำรต่ำงชนิดกนั มีคำ่ แตกต่ำง

กนั และแตกต่ำงจำกข้อมูลทีส่ ืบค้นได้คือ ควำมยำวพันธะเฉล่ยี ของ O – H จะเท่ำกบั 97 พิโกเมตร เน่อื งจำกควำมยำวพันธะ

ระหว่ำงอะตอมคู่หน่ึงหำได้จำกค่ำเฉลี่ยของควำมยำวพันธะระหว่ำงอะตอมคู่เดียวกันในโมเลกุลชนิดต่ำง ๆ ดังน้ันเมื่อกล่ำวถึง

ควำมยำวพันธะ โดยทัว่ ไปจงึ หมำยถงึ ควำมยำวพันธะเฉลยี่ ( Average bond length )

ตำรำงท่ี 4 เปรียบเทียบพลงั งำนพันธะและควำมยำวชนิดตำ่ ง ๆ

ชนดิ ของพนั ธะ พลงั งำนพนั ธะ (KJ/mol) ควำมยำวพนั ธะ (pm)

O–O 146 148

O=O 498 121

N–N 163 146

N=N 418 125

N≡N 945 110

C–C 348 154

C=C 614 134

C≡C 839 120

C–N 305 147

C=N 615 130

C≡N 891 116

อะตอมบำงคู่ เช่น C กบั C , O กับ O , N กบั N เปน็ ต้น สำมำรถเกดิ พันธะได้มำกกว่ำ 1 ชนดิ และ

พนั ธะแตล่ ะชนิดทเี่ กดิ ขึน้ นัน้ จะมพี ลงั งำนพนั ธะและควำมยำวต่ำงกนั เช่น พนั ธะระหวำ่ ง C-C แบบต่ำง ๆ ดังนี้

โมเลกลุ ชนดิ ของพนั ธะ ควำมยำวพนั ธะ พลงั งำนพนั ธะ (kJ.mol-1 )

H3C - CH3 C-C 154 348

H2C = CH2 C=C 134 614

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 44

HC ≡ CH C≡ C 120 839

 ควำมยำวพนั ธะ พนั ธะเด่ยี วมีควำมยำวพันธะมำกกวำ่ พันธะคู่ และพันธะคูม่ คี วำมยำวพนั ธะมำกกว่ำพนั ธะสำม
ตำมลำดบั (พนั ธะเดย่ี ว > พนั ธะคู่ > พนั ธะสำม)

 พลงั งำนพนั ธะ พนั ธะสำมจะมพี ลังงำนพันธะมำกกว่ำพนั ธะคู่ และพนั ธะค่จู ะมพี ลังงำนพนั ธะมำกกวำ่ พนั ธะเดยี่ ว
ตำมลำดบั (พนั ธะสำม > พนั ธะคู่ > พนั ธะเดย่ี ว)

3.3.12 กำรสลำยพนั ธะและกำรเกดิ พนั ธะ (Bond dissociation and bond formation)

1. กำรสลำยพนั ธะ เปน็ กำรเปล่ยี นแปลงประเภทดูดพลังงำน (Endothermic reaction) เพรำะเรำตอ้ งใหพ้ ลงั งำน
แกร่ ะบบเพอ่ื ใชใ้ นกำรสลำยพันธะระหว่ำงอะตอมในโมเลกุลให้แยกออกจำกกนั กลำยเป็นอะตอม เชน่ กำรสลำยพันธะในโมเลกุล
ของไฮโดรเจนออกเปน็ ไฮโดรเจนอะตอม ดงั สมกำร

H – H (g) + 436 KJ → 2H (g)

หรอื อำจเขยี นไดด้ งั นี้

H – H (g) → 2H (g) ∆H = + 436 KJ/mol

จำกสมกำรเป็นกำรสลำยพันธะในโมเลกุลของไฮโดรเจน 1 โมลโมเลกุล (H2) ได้ไฮโดรเจนอะตอม 2 โมลอะตอม
(2H) ต้องใช้พลังงำน 436 KJ ซ่ึงแสดงว่ำพลังงำนของไฮโดรเจนอะตอม 2 โมลอะตอมมีค่ำมำกกว่ำพลังงำนของก๊ำซ
ไฮโดรเจน 1 โมเลกลุ

2. กำรเกิดพันธะ เป็นกำรเปล่ียนแปลงประเภทคำยพลังงำน (Exothermic reaction) มีกำรถ่ำยพลังงำนจำก
ระบบสูส่ ิ่งแวดลอ้ ม เช่น กำรเกดิ โมเลกุลของก๊ำซไฮโดรเจนจำกกำรรวมตวั ของไฮโดรเจนดงั สมกำร

2H(g) → H - H(g) + 436 KJ

หรอื อำจเขยี นไดด้ งั น้ี

2H(g) → H – H(g) ∆H = - 436 KJ/mol

จำกสมกำร เมอ่ื ไฮโดรเจนอะตอม 2 โมลอะตอม (2H) รวมตวั กนั เกดิ พันธะไดโ้ มเลกุลไฮโดรเจน 1 โมลโมเลกลุ (H2)
คำยพลงั งำนเทำ่ กบั 436 KJ ซง่ึ แสดงวำ่ พลังงำนของไฮโดรเจนอะตอม 2 โมลอะตอมมำกกว่ำพลงั งำนของโมเลกลุ ไฮโดรเจน 1
โมลโมเลกุล

หมำยเหตุ

- ในสำรชนดิ เดยี วกนั พลังงำนทีใ่ ช้สลำยพันธะกับพลงั งำนทไ่ี ด้จำกกำรเกิดพนั ธะมคี ำ่ เท่ำกัน เชน่ พลังงำนท่ใี ช้ในกำร
สลำยพนั ธะและพลังงำนที่ได้จำกกำรเกิดพันธะของไฮโดรเจนตำ่ งกม็ คี ่ำเทำ่ กบั 436 KJ/mol

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 45

- ∆H เปน็ บวก หมำยควำมวำ่ เป็นกำรเปลี่ยนแปลงประเภทดดู พลงั งำน ถำ้ มคี ำ่ เปน็ ลบ หมำยควำมว่ำ เปน็ กำร
เปลีย่ นแปลงประเภทคำยพลงั งำน

พลงั งำนพนั ธะกบั ควำมรอ้ นของปฏกิ ริ ยิ ำ

เมือ่ โจทย์กำหนดสมกำรเคมมี ำให้ เรำสำมำรถใชค้ ำ่ พลังงำนพันธะมำคำนวณ เพือ่ จะบอกวำ่ สมกำรเคมดี งั กลำ่ วเปน็

ปฏกิ ิริยำดูดหรือคำยพลังงำน (ควำมรอ้ น)

สำรตงั้ ตน้ (g) ผลติ ภณั ฑ์ (g)

พลงั งำนพนั ธะ พลังงำนพนั ธะ

ถูกทำลำย (∆E1) (+) ถูกสรำ้ ง (∆E2) (-)
ควำมร้อนของปฏิกริ ิยำ (∆E)

∆E = ∆E1 + ∆E2

กำรคำนวณพลงั งำนทเ่ี ปลย่ี นแปลงในกำรเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ำเคมี
1. เขยี นสตู รของสำรในสมกำรเคมี

2. ดุลสมกำร

3. เขยี นสูตรโครงสร้ำงแบบเส้นของสำรตง้ั ต้นและสำรผลิตภัณฑท์ ุกชนดิ ในสมกำร

4. คำนวณหำพลังงำนท้ังหมดทใ่ี ช้ในกำรสลำยพันธะในสำรต้งั ต้น

5. คำนวณหำพลังงำนทั้งหมดที่คำยออกมำในกำรสร้ำงสำรผลิตภัณฑ์

6. เปรียบเทยี บพลังงำนทงั้ หมดท่ีดูดเข้ำไปและคำยออกมำ โดยใชส้ ตู ร ∆E = ∆E1 +∆E2
ตวั อยำ่ งกำรคำนวณ

ตวั อยำ่ งที่ 1 กำหนดค่ำพลังงำนพันธะเฉลย่ี ให้ดงั นี้ H – H = 436 KJ/mol

I – I = 151 KJ/mol

H – I = 298 KJ/mol

จงคำนวณว่ำปฏกิ ริ ยิ ำเคมตี อ่ ไปน้ี ดดู หรอื คำยพลงั งำนเทำ่ ใด H2(g) + I2 (g) → 2HI(g)

เขียนสูตรโครงสร้ำงแบบเส้น H–H I–I 2H-I

วธิ ที ำ พนั ธะทส่ี ลำยคือ H–H 1 โมล และ I–I 1 โมล ส่วนพันธะท่ีเกิดขึน้ ใหม่คอื H–I 2 โมล

จะต้องใช้พลงั งำนในกำรสลำยพันธะ H–H 1 โมล = 436 KJ

จะต้องใช้พลังงำนในกำรสลำยพันธะ I–I 1 โมล = 151 KJ

รวมพลังงำนทีต่ อ้ งใชใ้ นกำรสลำยพันธะท้ังหมด = 436 + 151 KJ

= 587 KJ

พลงั งำนทีไ่ ด้รบั จำกกำรเกดิ พนั ธะ H–I 2 โมล = 298 x 2 KJ

= 596 KJ

รวมพลังงำนท่ไี ด้รับจำกกำรเกิดพันธะ ∆E = 587 – 596 KJ
เพรำะฉะนนั้ ปรมิ ำณพลงั งำนทเ่ี ปลย่ี นแปลง = - 9 KJ

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 46

เพรำะฉะนั้นปฏิกิรยิ ำเคมีดงั กล่ำวคำยพลงั งำน = 9 KJ

ตวั อยำ่ งที่ 2 กำหนดพลังงำนพันธะให้ดงั น้ี H−H = 436 kJ/mol , N≡N = 945 kJ/mol , N−H = 391
kJ/molจงคำนวณวำ่ ปฏิกริ ยิ ำเคมตี อ่ ไปน้ี ดูดหรือคำยพลังงำนเท่ำใด

NH3 (g) → N2 (g) + H2 (g)

วธิ ที ำ

 ขอ้ สงั เกต กำรพจิ ำรณำวำ่ ปฏกิ ริ ยิ ำใดเป็นปฏกิ ริ ยิ ำดดู หรอื คำยควำมรอ้ น พจิ ำรณำไดด้ ังนี้
1. ปฏกิ ริ ยิ ำสนั ดำปหรอื ปฏกิ ริ ยิ ำเผำไหม้ เปน็ ปฏกิ ริ ยิ ำคำยควำมรอ้ น เช่น

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)

2. ปฏกิ ริ ยิ ำท่ี สำรประกอบ ธำตุ + ธำตุ หรอื โมเลกลุ ใหญ่ โมเลกลุ เลก็ มกั จะดดู ควำมรอ้ น เชน่

CH4(g) C(g) + 2H2(g)

3. ปฏกิ ริ ยิ ำ ธำตุ + ธำตุ สำรประกอบ หรอื โมเลกลุ เลก็ โมเลกลุ ใหญ่ มกั คำยควำมรอ้ น เชน่

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 47

3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) เปน็ กำรเปล่ยี นแปลงประเภท ……………………………..
เปน็ กำรเปลีย่ นแปลงประเภท ……………………………..
จงพจิ ำรณำวำ่ ปฏกิ ริ ยิ ำตอ่ ไปนเ้ี กดิ กำรเปลยี่ นแปลงพลงั งำนประเภทใด เปน็ กำรเปลี่ยนแปลงประเภท ……………………………..
เปน็ กำรเปลี่ยนแปลงประเภท ……………………………..
1. 2H (g) + O (g) H2O (g) เปน็ กำรเปล่ียนแปลงประเภท ……………………………..
2. H2O (s) H2O (g) เป็นกำรเปลย่ี นแปลงประเภท ……………………………..
3. C (g) + O (g)
4. CCl4 (g) CO2 (g)
5. H2 (g) + S (g) C (g) + 2Cl2 (g)
6. H2 (g) + Cl2 (g)
H2S (g)
2HCl (g)

โจทยท์ ดสอบท่ี 2 เรอื่ ง พลงั งำนพนั ธะกบั ควำมรอ้ นของปฏกิ ริ ยิ ำ
1. พนั ธะระหว่ำงธำตคุ ่หู น่ึง มีควำมยำวพันธะดังนี้ 147 , 130, และ 116 พโิ กเมตร ตำมลำดับ จงเรยี งลำดบั ค่ำพลังงำนพนั ธะ
จำกน้อยไปหำมำก และพนั ธะท้ังสำมควรเป็นพันธะชนดิ ใด ตำมลำดบั

2. จะตอ้ งใช้พลงั งำนเทำ่ ใดในกำรแตกสลำยสำรประกอบโพรพนี (C3H6) 1 mol โดยกำหนดพลังงำนพันธะให้ ดังนี้
C–C = 348 KJ/mol, C=C = 614 KJ/mol, C≡C = 839 KJ/mol, C–H = 413 KJ/mol

3. จงคำนวณพลงั งำนของปฏกิ ิรยิ ำ CH4 + O2 ------> CO2 + H2O โดยกำหนดพลงั งำนพนั ธะให้ ดงั น้ี

C–C = 348 KJ/mol C≡C = 839 KJ/mol C–H = 413 KJ/mol

O=O = 498 KJ/mol C=O = 745 KJ/mol H–O = 463 KJ/mol

4. จงคำนวณหำพลงั งำนของปฏิกริ ยิ ำ CH2 = CH2 + Br2 ----> CH2 -CH2 (ใช้พลังงำนพนั ธะจำกตำรำง )

Chemistry 1 Br Br Montfort college

Chemical Bonding 48

5. ถ้ำปฏิกริ ยิ ำ C4H10 (g) -----> C4H6 (g) + 2H2 (g) ดูดพลงั งำน 289 KJ/mol พลงั งำนพันธะ H–H ของ
โมเลกุล H2 มีค่ำเทำ่ ไร (ใชพ้ ลงั งำนพันธะจำกตำรำง)

6. พลงั งำนพนั ธะ C–H จำกปฏกิ ริ ยิ ำ CH4 (g) + Cl2 (g) -----> CCl4 (g) + HCl (g) ทีใ่ ห้ควำมรอ้ นของ
ปฏกิ ิริยำ -400 KJ/mol (สมกำรยงั ไมด่ ุล) มคี ่ำก่ีกโิ ลจลู ตอ่ โมล (ใช้พลังงำนพันธะจำกตำรำง)

7. จงคำนวณหำพลงั งำนของปฏิกริ ยิ ำ CH3COCl + NH3 -----> CH3CONH2 + HCl

3.3.13 เรโซแนนซ์ (Resonance)

เรโซแนนซ์ คือ ปรำกฏกำรณ์ที่ไม่สำมำรถเขียนสูตรโครงสร้ำงเพียง 1 สูตรเพอื่ แทนสมบัติของสำรบำงชนิด
ได้อยำ่ งถกู ต้อง ตอ้ งเขียนสูตรโครงสรำ้ งมำกกว่ำ 1 สูตรจึงจะตรงกับสมบัติที่แท้จรงิ ของสำรนน้ั เรียกกำรเขยี นนั้นวำ่ เรโซแนนซ์
หรือเรโซแนนซ์ไฮบรดิ (Resonance hybrid) เช่น

ซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์ (SO2) สำมำรถเขยี นสตู รแบบจดุ หรือสูตรแบบเสน้ ให้เป็นไปตำมกฎออกเตตไดด้ ังน้ี

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 49

จำกสตู รแบบจุดและสตู รแบบเสน้ ของ SO2 แสดงวำ่ กำมะถันเกดิ พนั ธะคู่กับออกซเิ จน 1 อะตอม และพนั ธะเดี่ยวกับออกซิ
เจนอีก 1 อะตอม ดังน้ันควำมยำวพันธะและพลังงำนพนั ธะของพันธะท้ังสองควรแตกต่ำงกัน แต่จำกผลกำรทดลอง พบว่ำควำม
ยำวพันธะและพลังงำนพันธะของทั้งสองพันธะเท่ำกัน(ควำมยำวพันธะเท่ำกับ 143 pm) แสดงว่ำ พันธะระหว่ำงกำมะถันและ
ออกซิเจนทั้ง 2 พันธะเหมือนกันทุกประกำร ดังนนั้ สูตรโครงสร้ำงที่แท้จริงของ SO2 จงึ ไม่ใช่สูตร 1 และสูตร 2 ขำ้ งต้น ซ่ึง
กรณีน้ีเรำต้องเขียนสูตรโครงสร้ำงสองแบบ แทนสูตรโครงสร้ำงของโมเลกุล SO2 หรืออำจเขียนโครงสร้ำงแบบเดียวท่ีใช้แทน
สมบตั ิของโมเลกลุ ได้ โครงสรำ้ งดังกล่ำวเรียกวำ่ เรโซแนนซ์ไฮบรดิ (Resonance hybrid) สำหรับสูตรโครงสร้ำงของ SO2
เป็นดงั นี้

แบบที่ 1 โครงสรำ้ งเรโซแนนซ์ แบบท่ี 2 เรโซแนนซไ์ ฮบรดิ

สตู รที่ 1 และ สูตรท่ี 2 ในแบบที่ 1 ของ SO2 เรียกว่ำ โครงสรำ้ งเรโซแนนซ์ (Resonance structure) ส่วน
สูตรของ SO2 แบบที่ 2 น้นั เป็นเรโซแนนซไ์ ฮบรดิ ของสูตร 1 และสูตร 2

จำกกำรศึกษำควำมยำวพันธะระหว่ำงกำมะถันกับออกซิเจนใน SO2 พบว่ำมีค่ำอยู่ระหว่ำงพันธะคู่และพันธะเดี่ยว
กำมะถันกับออกซิเจนจำกข้อมูลท้ังหมดท่ีกล่ำวมำข้ันต้นสำมำรถอธิบำยได้ว่ำจำนวนอิเล็กตรอนท่ี S 1 อะตอมและ O 2
อะตอมใช้ร่วมกัน 3 คู่นั้น ดูเสมือนว่ำกำมะถันกับอกซิเจนแต่ละอะตอมใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 112 คู่ เกิดพันธะก่ึงเด่ียวกึ่งคู่คือ
จำนวนอิเล็กตรอนท้ัง 3 คู่ มีอยู่ 2 คู่ที่อยู่ระหว่ำงกำมะถันกับออกซิเจนท้ัง 2 อะตอม ส่วนอเิ ล็กตรอนอีกคู่หนึ่งจะเคลื่อนท่ีไป
มำระหว่ำงอะตอมของกำมะถันกับอะตอมของออกซิเจนท้ัง 2 แทนดว้ ยเส้นประ (ดูโครงสร้ำงเรโซแนนซ์ไฮบริดประกอบ) จึงทำ
ใหพ้ ลงั งำนพันธะและควำมยำมพันธะของพนั ธะระหว่ำงกำมะถนั กับออกซิเจนท้งั 2 อะตอม เท่ำกัน

ตวั อย่ำงสำรอนื่ ทมี่ ีโครงสรำ้ งเรโซแนนซ์เช่น ซลั เฟอรไ์ ตรออกไซด์ (SO3) , NO3-, O3 , ClO3- , PO43- , SO42

3.3.14 รปู รำ่ งโมเลกลุ โคเวเลนต์

กำรจดั เรยี งตวั ของอะตอมตำ่ ง ๆ ในโมเลกุลโคเวเลนต์ มีตำแหนง่ และทิศทำงทแ่ี น่นอนจงึ ทำใหโ้ มเลกลุ โคเวเลนต์ของ
สำรแต่ละชนิด มรี ปู ร่ำงแตกตำ่ งกัน ปจั จัยสำคัญทใ่ี ชบ้ อกรปู ร่ำงโมเลกลุ โคเวเลนต์ ก็คือ

1. จำนวนอะตอมในโมเลกลุ
2. จำนวนอเิ ลก็ ตรอนครู่ ว่ มพนั ธะหรอื จำนวนพนั ธะโควำเลนต์
3. จำนวนอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเดยี่ ว
4. มมุ ระหวำ่ งพนั ธะและควำมยำวพนั ธะ
รวมถึงควำมยำวพันธะและมุมระหว่ำงพันธะยังสำมำรถใชบ้ อกรปู ร่ำงโมเลกุลได้ด้วย

กำรทำนำยรปู รำ่ งโมเลกลุ โคเวเลนต์
โมเลกลุ โคเวเลนตจ์ ะมรี ปู รำ่ งเปน็ อยำ่ งไร โดยหลกั ๆ พจิ ำรณำจำก
1. จำนวนอเิ ลก็ ตรอนครู่ ว่ มพนั ธะรอบอะตอมกลำง (bonding electron)
2. จำนวนอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเดยี่ วรอบอะตอมกลำง (non-bonding electron)

Chemistry 1 Montfort college

Chemical Bonding 50

ดงั นน้ั กำรทำนำยรูปร่ำงโมเลกลุ ใหเ้ ลอื ก อะตอมกลำง(A) ซึ่งเป็นอะตอมทีส่ ร้ำงพนั ธะไดม้ ำกท่ีสดุ กอ่ นและนับจำนวน
พนั ธะทอ่ี ะตอมกลำงสรำ้ งได้ (X) และ จำนวนอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเดยี่ วรอบอะตอมกลำง (E) น้ันแรงผลักทงั้ หมดของคู่อเิ ลก็ ตรอน
ท่ีเกิดจำกกำรสร้ำงพันธะ และไมไ่ ด้สร้ำงพันธะจะทำใหเ้ กิดรูปรำ่ งโมเลกลุ ที่แตกต่ำงกนั ดงั นี้
1. รปู รำ่ งเสน้ ตรง ( Linear)

โมเลกลุ BeCl2 มีสูตรโครงสรำ้ งแบบจุดและแบบเสน้ ดงั น้ี

อะตอมกลำง Be ในโมเลกุล BeCl2 มเี วเลนตอ์ เิ ล็กตรอนทัง้ หมด 2 คู่ และทง้ั สองคเู่ ปน็ อิเลก็ ตรอนคู่รว่ ม
พนั ธะ ซ่งึ จะเกิดกำรผลักกนั ใหห้ ่ำงกันมำกท่สี ุด ทำใหโ้ มเลกลุ เป็นรปู รำ่ งเสน้ ตรง มีมมุ ระหวำ่ งพันธะเป็น 180° ดังรูป

 ในโมเลกลุ CO2 มสี ูตรแบบจุดและแบบเส้นดังน้ี

2. รูปรำ่ งสำมเหลย่ี มแบนรำบ (Trigonal planar)
ในโมเลกุล BCl3 มีสตู รแบบจุดและแบบเส้นดังน้ี

อะตอมกลำง B ในโมเลกุล BCl3 มีเวเลนต์อิเล็กตรอนทั้งหมด 3 คู่ และทั้ง 3 คู่เป็นอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ
เดยี่ ว 3 พนั ธะซง่ึ เกดิ กำรผลักกันให้หำ่ งกนั มำกท่สี ุด ทำให้โมเลกลุ เป็นรปู สำมเหลยี่ มแบนรำบมมี มุ ระหว่ำงพนั ธะเป็น 120 °
ดังรูป

 คำรบ์ อนเนตไอออน ( CO32-) มสี ตู รโครงสร้ำงแบบจุดและแบบเสน้ ดังน้ี

3. รปู ทรงส่ีหนำ้ (Tetarhedral) Montfort college
โมเลกุลมีเทน (CH4) มีโครงสรำ้ งแบบจุดและแบบเส้นดงั นี้

Chemistry 1