WORLD OF CHEMICAL MAGIC
พันธะไอออนิก
IONIC BOND
SUBMITTED BY
นาย ธนกร เกิดสมบูรณ์ เลขที่ 8
นางสาว จิรกัญญา ขุนละเอียด เลขที่20
นาย ศุภกร สุวรรณรัตน์ เลขที่ 17 นางสาว พสุธิดา จันทรัตนา เลขที่ 27
นางสาว ภคมน สรรพมรรค เลขที่29
นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่4/3
ก
คำนำ
E-book เล่มนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของวิชา เคมี
ชั้น ม.4/3 เพื่อให้ได้ศึกษาหาความรู้ในเรื่อง พันธะไอออนิก
และได้ศึกษาอย่างเข้าใจเพื่อเป็นประโยชน์กับการเรียน
ผู้จัดทำหวังว่า E-bookเล่มนี้จะเป็นประโยชน์กับผู้อ่าน
หรือนักเรียน นักศึกษา ที่กำลังหาข้อมูลเรื่องนี้อยู่ หากมีข้อ
แนะนำหรือข้อผิดพลาดประการใด ผู้จัดทำขอน้อมรับไว้และ
ขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วย
ผู้จัดทำ
วันที่ 13 กันยายน 2565
ส ข
า
ร ก คำนำ
บั ข สารบัญ
ญ 1 ไอออนิกคืออะไร
2-3 หลักการเขียนสูตร
4 ตัวอย่างการเขียนสูตร
5 หลักการเรียกชื่อ
6-7 สมบัติสารประกอบ
8 สมบัติการละลายน้ำ
9 สมบัติการไม่ละลายน้ำ
10 สมการไอออนิกสุทธิ
11 พลังงานกับการเกิดสาร
ประกอบไออนิก
พันธะไอออนิก 1
สารประกอบไอออนิก ( Ionic Compounds ) หมายถึง
สารประกอบที่ประกอบด้วยธาตุโลหะและธาตุอโลหะ ธาตุที่เป็น
โลหะเป็นไอออนบวก ส่วนธาตุที่เป็นอโลหะเป็นไอออนลบ ยึดกัน
ด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้ า เรียกว่า พันธะไอออนิก
พันธะไอออนิก ( Ionic bond ) เป็นแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดใน
สารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่าง 2 อะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวิ
ตีต่างกันมาก โลหะส่วนใหญ่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตีต่ำจึงเสีย
อิเล็กตรอนให้แก่อะตอมของอโลหะซึ่งมีค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตีสูง
และทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่รอบ ๆ อะตอมครบ 8 ( octat rule )
โลหะกลายเป็นไอออนบวก และอโลหะกลายเป็นไอออนลบตาม
ลำดับ เกิดแรงดึงดูดทางไฟฟ้ าระหว่างไอออนบวกและไอออนลบ
และเกิดเป็นโมเลกุลขึ้น โดยแรงดึงดูดจะแปรผันโดยตรงกับ
จำนวนประจุบวกและลบของไอออนทั้งสองที่ยึดติดกัน ดังนั้นค่า
ประจุยิ่งมาก แรงดึงดูดยิ่งมาก พันธะยิ่งแข็งแรง และแรงดึงดูด
จะแปรผกผันกับระยะทางระหว่างไอออนทั้งสอง ไอออนบวกและ
ไอออนลบอยู่ห่างกันมาก แรงดึงดูดจะน้ อยลง
พันธะไอออนิก 2
หลักการเขียนสูตรสารประกอบไอออนิก
1 พิจารณาว่าสารประกอบนั้นประกอบด้วยธาตุ
ชนิดใด
-ธาตุโลหะหมู่ 1-12 มักเป็นไอออนบวก
-ธาตุอโลหะหมู่ 16-17 มักเป็นไอออนลบ
-ธาตุในหมู่ 13-15 อาจเป็นไอออนลบหรือไอออน
บวกก็ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร
-ไอออนบวกหรือไอออนลบ อาจเป็น ไอออนของ
ธาตุเดี่ยว เช่น Na+, Br-, Mg2+, Cl- หรือกลุ่ม
อะตอมก็ได้ เช่น NH4+, NO3-
พันธะไอออนิก 3
3 พิจารณาประจุของไอออนบวกและไอออน
ลบ โดยประจุรวมของสารประกอบต้องเป็น
“ศูนย์” โดยห้อยท้ายสัญลักษ
ณ์ของสัดส่วน
ไอออนบวกและไอออนลบที่ทำให้ประจุรวม
เป็ นศูนย์ด้วยเลขอาระบิก
Ex.
แมกนีเซียม ( Mg ) และ ไนโตรเจน ( N ) ไอออน
แมกนีเซียมมีประจุ +2 ไอออนของคลอไรด์มีประจุ -3
และผลรวมของประจุจะต้องเป็นศูนย์ ดังนั้น สัดส่วน
แมกนีเซียม : ไนโตรเจน คือ 3 : 2 เพราะฉะนั้นสูตร
ของเเมกนีเซียมไนไตรด์ คือ Mg3N2
พันธะไอออนิก 4
ตัวอย่างสูตรของสารประกอบไอออนิก
+- NaCl
Na+Cl
ชื่อของสารประกอบไอออนิก: โซเดียมคลอไรด์
+3 -2 AlO
23
Al+O
ชื่อของสารประกอบไอออนิก: อะลูมิเนียมออกไซด์
+ -2 CuSO
24
Cu+SO4
ชื่อของสารประกอบไอออนิก: คอปเปอร์(I)ซัลเฟต
พันธะไอออนิก 5
หลักการเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก
- เรียกชื่อไอออนบวกตามด้วยไอออนลบ
- เรียกไออนบวกที่เป็นไอออนของอะตอมเดี่ยว
ตามชื่อของธาตุนั้น เช่น Ca2+ อ่านว่า แคลเซียม
- ไอออนบวกของโลหะทรานสิชันที่มีเลข
ออกซิเดชันหลายค่า จะเขียนชื่อธาตุ ตามด้วยเลข
ออกซิเดชันเป็ นเลขโรมันในเครื่ องหมายวงเล็บ
และให้เรียกชื่อด้วยภาษากรีก ( ถ้ามี ) แล้วลงท้าย
ไอออนที่มีเลขออกซิเดชันมากด้วย “อิก ( - ic )”
และลงท้ายไอออนที่มีเลขออกซิเดชันน้ อยด้วย
“อัส ( - ous )”
ไอออนลบส่วนใหญ่เรียกชื่อโดยเปลี่ยนท้ายชื่อ
ภาษาอังกฤษเป็น “-ไอด์ ( - ide )” หรือบางชนิด
เป็น “ –เอต ( - ate )” ตัวอย่างเช่น
H- เรียกว่า ไฮไดรด์
F- เรียกว่า ฟลูออไรด์
พันธะไอออนิก 6
สมบัติสารประกอบไอออนิก
เมื่อเป็นของแข็งสามารถนำไฟฟ้ าได้น้ อยมาก แต่การนำ
ไฟฟ้ าจะดีขึ้นเมื่อหลอมเหลวหรือเมื่อเป็นสารละลาย
เนื่องจากในสถานะของแข็งไอออนต่าง ๆ ซึ่งมี
ประจุไฟฟ้ าจะถูกยึดเหนี่ยวกันอย่างเหนียวแน่น แต่เมื่อ
นำไปหลอมเหลวหรือนำไปละลายน้ำ โครงผลึกจะหลุด
ออกเสียสภาพไปทำให้ไอออนสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้
สารประกอบไอออนิกจึงสามารถนำไฟฟ้ าได้
- มีลักษณะแข็งแต่เปราะ ส่วนใหญ่เป็นของแข็งที่
อุณหภูมิห้อง มีจุดหลอมเหลวสูง (มากกว่า 400 °C)
เนื่ องจากพันธะไอออนิกเกิดจากแรงยึดเหนี่ยวของ
ประจุไฟฟ้ าซึ่งมีความแข็งแรงสูง ยากต่อการทำให้แยก
ออกจากกัน อีกทั้งยังมีลักษณะการยึดเหนี่ยวที่ต่อเนื่อง
กันผลึก การที่จะทำให้สารประกอบไอออนิกเปลี่ยน
สถานะจึงต้องอาศัยพลังงานจำนวนมากในการทำลาย
แรงยึดเหนี่ยว ดังนั้นสารประกอบไอออนิกจึงมี
จุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่สูงกว่าสารประกอบโคเว
เลนต์
พันธะไอออนิก 7
- สารประกอบไอออนิกส่วนใหญ่ละลายได้ดีใน
น้ำ ได้แก่ เกลือไนเทรต ของโซเดียม
โพแทสเซียม และแอมโมเนียมและเกลือคลอ
ไรด์ ส่วนใหญ่ละลายน้ำได้ดี ยกเว้น AgCl,
PbCl2, Hg2Cl2
เกลือของซัลเฟต ส่วนใหญ่ละลายน้ำได้
ยกเว้น BaSO4, PbSO4, CaSO4
- สารละลายของสารประกอบไอออนิกแสดง
สมบัติความเป็นกรด-เบส ต่างกัน สารละลาย
ของสารประกอบคลอไรด์มีสมบัติเป็ นกลาง
และสารละลายของสารประกอบออกไซด์มี
สมบัติเป็ นเบส
พันธะไอออนิก 8
สารประกอบที่ละลายน้ำได้
ไอออนของโลหะแอลคาไล (+1) และ NH' รวมกับ
ไอออนลบทุกชนิด
ไอออนบวกทุกชนิดรวมกับไนเตรตไอออน (NO)
ไอออนบวกทุกชนิดรวมกับแอซีเตตไอออน
(CH,COO)
ไอออนบวกทุกชนิด (ยกเว้น Ag PB Cut และ Hg) รวม
กับคลอไรด์ไอออน (CI) โบรไมด์ไอออน (Br) และไอโอ
ไดด์ไอออน (I)
ไอออนบวกทุกชนิด (ยกเว้น Ag" Pb Ba Sr 2+ 2+ และ
Ca) รวมกับซัลเฟตไอออน (SO)
พันธะไอออนิก 9
สารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ
ไอออนบวกทุกชนิด (ยกเว้นไอออนของโลหะแอลคาไล
(+1) และ NH) รวมกับคาร์บอเนตไอออน (CO)
ไอออนบวกทุกชนิด (ยกเว้นไอออนของโลหะแอลคาไล
(+1) และ NH) รวมกับซัลไฟต์ไอออน (SO)
ไอออนบวกทุกชนิด (ยกเว้นไอออนของโลหะแอลคาไล
(+1) และ NH,^) รวมกับฟอสเฟตไอออน (PO)
ไอออนบวกทุกชนิด (ยกเว้นไอออนของโลหะแอลคาไล
(+1) NH, Ba Sr และ Ca) รวมกับไฮดรอกไซด์ 2+
ไอออน (OH) และออกไซด์ไอออน (0)
ไอออนบวกทุกชนิด (ยกเว้นไอออนของโลหะแอลคาไล
(+1) ไอออนของโลหะแอลคาไลน์เอิร์ธ (+2) และ NH)
รวมกับซัลไฟด์ไอออน (S)
พันธะไอออนิก 10
สมการไอออนิกสุทธิ
เป็นสมการที่เขียนไอออนิกที่เข้าทำปฏิกิริยากัน ได้เกลือที่
ไม่ละลายน้ำหรือเเก๊สโดยจะหักล้างไอออนบวกเเละไอออน
ลบที่เหมือนกันทางด้านสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ออก
Ex.
+2 -2
Cd (aq +S (aq =CdS (S)
))
พันธะไอออนิก 11
พลังงานกับการเกิดสารประกอบไออนิก
Na+(g)+Cl(g)+e-
พลังงานไอออไนเซชัน IE=496kl/mol EA=349kl/mol พลังงานสัมพรรคภาพอิเล็กตรอน
(ionization energy IE) (Electron affiny:EA)
เป็ นพลังงานทําให้อะตอมของโซเดียม D=122 kl/mol
ในสถานะแก๊สเสียอิเล็กตรอนออกไป เป็ นพลังงานที่ทำให้อะตอมของคลอรีนใน
กลายเป็ นโซเดียมไอออน =107kl/mol H=411kl/mol U=787kl/mol สถานะเเก๊สรับอิเล็กตรอนที่หลุดจาก
อะตอมของโซเดียมกลายเป็ นคลอไรต์
Na(g)+ Cl(g) ไอออน
พลังงานการสลายพันธะ N+a(g)+Cl(g)
(dissociation energy: D)
เป็ นพลังงานที่ทำให้โมเลกุลของ พลังงานโครงผลักหรือพลังงานแลตที
แก๊สคลอรีนแตกออกเป็ นอะตอม (lattice energy: U)
ของคลอรีนในสถานะแก้ส
เป็ นพลังงานระบบคายออกมาเมื่ อ
Na(g)+ Cl₂(g) โซเดียมไอออนและคลอไรด์ไอออนใน
สถานะแก๊สมารวมตัวกันเป็ นโซเดียม
พลังงานการระเหิด
(sublimation energy AH) คลอไรด์
เป็ นพลังงานที่ทำให้โลหะโซเดียม
ในสถานะของแข็งระเห็ดกลายเป็ น Na(g)+Cl(g)
อะตอมในสถานะแก๊ส + Cl₂
ดูดพลังงาน คายพลังงาน
Na(g)+ Cl₂(g)
พลังงานรวมของการเกิดปฏิกิริยา
(heat of formation H. )