ชุดกิจกรรมเสริมทักษะทางวิทยาศาสตร
เรื่องพันธะไอออนิก
ึ
่
้
ชันมัธยมศกษาปที 4
เลม 1 การเกิดพันธะไอออนิก การเขียน
สูตรและการเรียกชอสารประกอบไอออนก
ิ
ื
่
5
ใบความร ู พันธะไอออนิก
พันธะไอออนิก (IONIC BOND) เกิดจากอะตอมของธาตุโลหะกับอโลหะสรางพันธะเคมี
ุ
ั
ี
ิ
่
่
่
ตอกน โดยธาตทเปนโลหะจะใหอเล็กตรอน สวนธาตุทีเปนอโลหะจะไดรบอิเลกตรอน เพือใหม ี
ั
็
ั
ื่
อิเล็กตรอนวงนอกสุดเทากับ 8 อเลกตรอนเหมือนกบแกสเฉอย ในแตละขั้นตอนของการเกด
็
ิ
ิ
ึ่
ู
พันธะไอออนิกจะมีการดดพลังงานและคายพลงงาน ซงจะทําใหทราบพลังงานของปฏกรยา
ิ
ิ
ั
ิ
และผลของการสรางพันธะไอออนิก ทําใหเกดสารประกอบไอออนิกที่ประกอบดวยไอออน
ิ
ั
ี
ั
ั
บวกและไอออนลบยึดเหนี่ยวกันดวยประจุไฟฟาตางชนิดกนและเรยงสลบกนอยางตอเนื่อง
ึ
ภายในผลก จงไมสามารถระบุโมเลกุลได สารประกอบไอออนิกจึงไมมีสตรโมเลกล เขยนได
ี
ึ
ุ
ู
ิ
ี
ิ
ั
เฉพาะสูตรเอมพิรคล (empirical formula) เชน การเกิดโซเดยมคลอไรด (NaCl) ที่เกดจาก
การอะตอมของโซเดียม (Na) ใหอิเล็กตรอนจํานวน 1 อเลกตรอนกับอะตอมของคลอรน (Cl)
ี
็
ิ
-
+
ั
ไดไอออนบวกของโซเดียมไอออน (Na ) กบไอออนลบของคลอไรดไอออน (Cl) เกิดเปน
สารประกอบโซเดียมคลอไรด (NaCl) ที่ยึดเหนี่ยวกันดวยประจุไฟฟาตางชนิดกนและเรยง
ี
ั
สลับกันอยางตอเนื่องภายในผลึก ดังแสดงในรูปที่ 1
+
อิเล็กตรอนวงนอกสุด เทากับ 8
A sodium atom A sodium cation
Na + Cl Na + + Cl -
A Chlorine atom A Chlorine anion
รูปที่ 1 แสดงการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด
ที่มา : Mcmurry and Fay (2004: 244)
6
สําหรับสารประกอบไอออนิกอื่น ๆ ก็เชนเดียวกัน เมื่อสารประกอบไอออนิกมารวมกันจะ
เกิดเปนสารประกอบที่มีโครงสรางแลตทิซ ซึ่งประกอบดวยไอออนบวกและไอออนลบจํานวน
ู
มากมาย โดยไอออนบวกจะถกลอมรอบดวยไอออนลบ และไอออนลบจะถูกลอมรอบดวย
ิ
ี
้
ไอออนบวก สารประกอบชนดนีเรยกวา สารประกอบไอออนิก (สําราญ พฤกษสุนทร. 2541
: 122)
หมายเหตุ เกี่ยวกับไอออนบวกและลบของธาตุหมู IA – VIIIA
เกิดเปนไอออนบวกของโลหะและไอออนลบของอโลหะตองเปนไปตามกฎออกเตด
ธาตุหมู IA, IIA และ IIIA มีแนวโนมจะเสียอิเล็กตรอนเพื่อเกิดเปนไอออนบวก
ธาตุหมู VA, VIA และ VIIA มีแนวโนมจะรับอิเล็กตรอนเพื่อเกิดเปนไอออนลบ
ิ
สารประกอบทเกดจากพนธะไอออนกจะเรยกวา สารประกอบไอออนก
ิ
ี
ิ
ั
่
ี
Be และ B มีคา IE1 และ EN สูงจึงมีแนวโนมจะสรางพันธะโคเวเลนตกับอโลหะ
การสรางพันธะไอออนิก
ิ
ึ
ิ
พนธะไอออนก (IONIC BOND) เปนพันธะที่เกดจากแรงดงดูดระหวางไอออนบวกกบ
ั
ั
ึ
ิ
ี
ิ
ไอออนลบ เกดตอเนื่องกันไปเปนโครงผลกขนาดใหญ และเรยกสารประกอบที่เกดจากการ
สรางพันธะไอออนิกวา สารประกอบไอออนิก (Ionic compound)
ิ
พันธะไอออนิก สวนใหญเกิดขนระหวางอะตอมของธาตที่มีสมบัตเปนโลหะกับอโลหะ
ึ้
ุ
ศึกษาขั้นตอนการเกิดพันธะไอออนิก ดังนี้ (ศรีลักษณ ผลวัฒนะ และประดับ นาคแกว. 2553
: 223)
่ํ
็
็
1. อะตอมของโลหะ มีคาอิเลกโทรเนกาติวตี (EN) ตา จะใหอิเลกตรอนวงนอกสุดแลว
ิ
กลายเปนไอออนบวก มีประจุไฟฟาเปนบวกเทากับจํานวนอิเล็กตรอนที่ให เชน
หมู IA จะให 1 อิเล็กตรอน แลวกลายเปนไอออน 1+ เชน Na +
หมู IIA จะให 2 อิเล็กตรอน แลวกลายเปนไอออน 2+ เชน Ca 2+
หมู IIIA จะให 3 อิเล็กตรอน แลวกลายเปนไอออน 3+ เชน Al 3+
ึ
็
ั
ิ
สวนโลหะแทรนซซนจะใหอเลกตรอนไดหลายคา จงกลายเปนไอออนบวกที่มีประจ ุ
ิ
ไฟฟาหลายคา เชน
2+
Fe เมื่อใหอิเล็กตรอนแลวอาจกลายเปน Fe หรือ Fe 3+
+
Cu เมื่อใหอิเล็กตรอนแลวอาจกลายเปน Cu หรือ Cu 2+
+ +
น
ี
ค
ม
จุ
ี
ะ
ร
ะ
ป
ื่
ะ
ื่
g
แ
ล
เ
ม
อ
Z
n
A
เ
ด
ย
า
ี
เ
ือ
ว
ค
ป
ร
น
ท
ะ
แ
ซ
น
ั
ิ
ิ
ช
ห
เ
g
Ag เปนโลหะแทรนซชนที่เมอเปนไอออนจะมประจุคาเดียวคือ Ag และ Zn เมอเปน
A
ป
โ
ล
น
ป
น
เ
ื่
อ
ื่
อ
น
จ
อ
ไ
อ
ม
ท
เ
ี่
ั
Z
อ
ไ ไอออนมีประจุคาเดียวคือ Zn 2+ 2+
ือ
อ
อ
ค
น
n
ร
ะจุค
า
เ
ีย
ว
ม
ด
ีป
7
ตัวอยางที่ 1 การเกิดไอออนบวกของโลหะ Na
Na Na +
การจัดเรียงอิเล็กตรอน
+ เหมือนกับ Ne
Na e - + Na + Ne
Na = 2 8 1 ให 1 อิเล็กตรอน
ตัวอยางที่ 2 การเกิดไอออนบวกของโลหะ Ca
Ca Ca 2+
การจัดเรียงอิเล็กตรอน
เหมือนกับ Ar
2 +
18 +
Ca 2e - + Ca 2+ Ar
Ca = 2 8 8 2 ให 2 อิเล็กตรอน
8
2. อะตอมของอโลหะ มีคาอิเล็กโทรเนกาติวิตี (EN) สูง จะรับอิเล็กตรอนเขามาใหครบ 8 ที่วง
ี
ิ
ี
็
นอกสุดแลวกลายเปนไอออนลบที่มีการจัดเรยงอเลกตรอนที่เสถยรคลายแกสเฉอย มีประจุ
ื่
ไฟฟาเปนลบเทากับจํานวนอิเล็กตรอนที่รับ ดังนี้
หมู VIIA จะรับ 1 อิเล็กตรอน แลวกลายเปนไอออนที่มีประจุไฟฟา 1- เชน Cl -
หมู VIA จะรับ 2 อิเล็กตรอน แลวกลายเปนไอออนที่มีประจุไฟฟา 2- เชน S 2-
หมู VA จะรับ 3 อิเล็กตรอน แลวกลายเปนไอออนที่มีประจุไฟฟา 3- เชน N 3-
ั
หมู IVA สวนใหญไมสรางพนธะไอออนิก ถาจะสรางพันธะแบบไอออนิกจะให
ิ
ุ
ั
็
อเลกตรอน 4 อเลกตรอนหรออาจรบ 4 อเล็กตรอน ดงนั้นจึงมีประจเปน 4+ หรอ 4-
ิ
ั
ื
ื
็
ิ
4+
เชน C หรือ C 4-
ตัวอยางที่ 3 การเกิดไอออนลบของอโลหะ F กับ S
การจัดเรียงอิเล็กตรอน
เหมือนกับ Ne
F = 2 7 รับ 1 อิเล็กตรอน
การจัดเรียงอิเล็กตรอน
เหมือนกับ Ar
S = 2 8 6 รับ 2 อิเล็กตรอน
9
ตัวอยางที่ 4 การเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด
เสีย 1 อิเล็กตรอน
รับ 1 อิเล็กตรอน
Na + Cl Na + + Cl - NaCl
โลหะโซเดียม อโลหะคลอรีน โซเดียมไอออน คลอไรด เกิดสารประกอบ
ใหอิเล็กตรอน รับอิเล็กตรอน ไอออน โซเดียมคลอไรด
เปน Na + เปน Cl -
ี
โซเดยมคลอไรดเปนสารประกอบไอออนิกที่ โลหะโซเดียมเผา ใน
ั
ั
-
มี Na ยึดกับ Cl ที่แข็งแรงสลบตอเนื่องกน บรรยากาศของแกส
+
ี
ไปทงสามมิต มีลกษณะเปนโครงผลึกที่มจุด ค ล อ ร น จ ะ ใ ห
ี
ิ
ั
ั้
เดือดและจุดหลอมเหลวสูง โซเดียมคลอไรด ที่มี
สถานะของแข็ง
คลอไรดไอออน 1 ไอออน ถก ู
ลอมรอบดวยดวยโซเดียมไอออน 6
ไอออน
โซเดยมไอออน 1 ไอออน ถก ู
ี
ลอมรอบดวยดวยคลอไรดไอออน
6 ไอออน
Ball-and-stick model Space-filling-model
เกลือ (โซเดียมคลอไรด)
รูปที่ 2 แสดงโครงสรางของเกลือโซเดียมคลอไรด
ที่มา : Bishop (2008 : 101)
10
ตัวอยางที่ 5 การเกิดสารประกอบอะลูมิเนียมออกไซด
ิ
ั
แสดงการใหและรบอเลกตรอน
็
ระหวางอะลมิเนียมกบคลอรน
ู
ี
ั
โดยเขียนในรูปโครงสรางลิวอิส
เขียนสมการแสดงการเกิด Al O ดังสมการ
2 3
ตัวอยางที่ 6 การเกิดสารประกอบโซเดียซัลไฟด
ู
ั
ิ
ิ
แสดงการใหและรบอเลกตรอนระหวางโซเดยมกบซลเฟอรโดยเขยนในรปโครงสรางลวอส
ิ
ั
ั
ี
็
ี
เขียนสมการแสดงการเกิด Na S ดังสมการ
2
11
โครงสรางของสารประกอบไอออนิก
ผลึกสารประกอบไอออนิกมีรปทรงเปนรปลูกบาศกประกอบดวยไอออนบวกและไอออน
ู
ู
ี่
ิ
ี
ลบเรยงสลับกันเปนสามมิตแบบตาง ๆ ไมสามารถแยกเปนโมเลกุลเดยว ๆ ได ดังนั้นจึงไม
ุ
สามารถทราบขอบเขตของไอออนของธาตุตาง ๆ ใน 1 โมเลกลได แตสามารถหาออกมาไดใน
รูปอัตราสวนอยางต่ําของไอออนที่เปนองคประกอบเทานั้น จึงมีแตสูตรอยางงาย (สตรเอมพิร ิ
ู
ู
กล) ไมมีสตรโมเลกล จึงใชสูตรอยางงายแทนสูตรเคมีของสารประกอบไอออนิก (สถาบัน
ั
ุ
สงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี. 2554 : 105)
โครงสรางผลึกสารประกอบไอออนิกจะเปนแบบใดขึ้นอยูกับ
ประจุที่ปรากฏอยูบนไอออนบวกและลบ
อัตราสวนระหวางรัศมีไอออนบวกและลบ
ตัวอยางโครงสรางของสารประกอบไอออนิกอื่น ๆ ที่เกิดจากไอออนบวกและไอออนลบใน
ี
ลักษณะเดียวกับผลึกโซเดยมคลอไรด อาจมีการจดเรยงตวแตกตางกนไป โดยโครงสรางผลก
ี
ั
ั
ึ
ั
ของของแข็งไอออนิกมี 4 ลักษณะ ดังนี้
1. โครงสรางของผลึกชนิด เกลือหินหรือโซเดียมคลอไรด
NaCl unit cell
รูปราง รูปลูกบาศก (cubic)
อัตราสวน ไอออนบวก : ไอออนลบ = 1 : 1
+
ิ
ั
เลขโคออรดเนชน เปน 6 (Na 1 อะตอมถูก
-
-
ลอมรอบดวย Cl 6 อะตอมและ Cl 1 อะตอม
+
ถูกลอมรอบดวย Na 6 อะตอม) +
ตัวอยาง LiF, NaF, KF, LiCl, NaCl, KI, MgO, Na -
CaO, AgCl, AgBr Cl NaCl unit cell
2. โครงสรางของผลึกชนิด ซีเซียมคลอไรด
Cl -
รูปราง รูปลูกบาศก (cubic)
อัตราสวน ไอออนบวก : ไอออนลบ = 1 : 1 Cs +
เลขโคออรดิเนชัน เปน 8
ตัวอยาง CsCl, CsBr, RbF, NH Cl, NH Br
4
4
12
3. โครงสรางของผลึกชนิด ซิงคซัลไฟดหรือซิงคเบลนด
รูปราง ทรงสี่หนา (tetrahedral)
อัตราสวน ไอออนบวก : ไอออนลบ = 1 : 1
เลขโคออรดิเนชัน เปน 4
ตัวอยาง ZnS, CuCl, CuBr, CuI, MgS, SiC
4. โครงสรางของผลึกชนิด แคลเซียมฟลูออไรด
รูปราง ทรงสี่หนา (tetrahedral)
อัตราสวน ไอออนบวก : ไอออนลบ = 1 : 2
เลขโคออรดิเนชัน เปน 8,4 (ไอออนบวกถูก
ลอมรอบดวยไอออนลบ 8 ไอออน ไอออนลบ
ถูกลอมรอบดวยไอออนบวก 4 ไอออน)
ตัวอยาง CaF , BaF , SrF , SrCl , BaCl 2
2
2
2
2
ู
ขอสังเกต ในสตรอยางงายของสารประกอบ
โครงสรางผลึกแบบแคลเซียมฟลูออไรด ไอออน
ุ
บวกมีประจเปน 2+ แตไอออนลบมีประจุเปน
ึ่
1- ซงใชจํานวนไอออนลบเปน 2 เทาของ
ไอออนบวก
การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิก
ั
ึ
เนื่องจากสารประกอบไอออนิกมีลักษณะการสรางพันธะตอเนื่องกนเปนผลก ไมไดอยใน
ู
ั
ลักษณะของโมเลกุลเหมือนในสารประกอบโคเวเลนต ดงนั้นสารประกอบไอออนิกจึงไมมีสูตร
โมเลกุลที่แทจรง แตจะมีการเขียนสตรเพื่อแสดงอตราสวนอยางตาของจํานวนธาตตาง ๆ ที่
ั
่ํ
ุ
ิ
ู
ุ
ุ
ี
ิ
ี
เปนองคประกอบ เชน โซเดยมคลอไรด เกดจากอะตอมของธาตโซเดยม (Na) อยางนอยที่สด
ู
ี
ุ
1 อะตอม และอะตอมของธาตุคลอรีน (Cl) อยางนอยที่สด 1 อะตอม จึงสามารถเขยนสตรได
ู
เปน NaCl โดยการเขียนสตรของสารประกอบไอออนิกจะเขียนนําดวยธาตที่เกิดเปนไอออน
ุ
ั
ั
ิ
ุ
ี
บวกกอน จากนั้นจึงเขยนตามดวยธาตที่เกดเปนไอออนลบตามลําดบ (นิพนธ ตังคณานุรกษ
และคณิตา ตังคณานุรักษ. 2547 : 102-104)
13
1. การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกประเภทธาตุค ู
ั
ู
หลกการเขียนสตรสารประกอบไอออนิกประเภทธาตค คอ หาจํานวนไอออนบวกที่
ุ
ื
ู
ั
ั
ู
ื
รวมพอดกบไอออนลบ แลวทําใหเปนกลางทางไฟฟาหรอใชวิธีคณไขวตวเลขประจุของ
ี
ไอออน เชน
Ba 2+ + Cl 1- = BaCl 2
หรือ
Ba 2+ + Cl - = BaCl 2
ี
ุ
ั
กอนเขยนสตร จําเปนตองรูจักประจุของไอออน ตวอยางไอออนของธาตแสดงได
ู
ดงตอไปนี ้
ั
ิ
่
ั
ี
ิ
ู
ุ
ตัวอยางที่ 7 จงเขียนสตรสารประกอบไอออนิกทีเกดจากธาตแคลเซยมกบออกซเจน
วิธีทํา Ca Ca 2+ และ O O 2-
สูตรของสารประกอบ Ca + O = Ca O = CaO
2-
2+
2 2
2+
.(Ca กับ O )
2-
ู
ุ
ี
่
ิ
ตัวอยางที่ 8 จงเขยนสตรสารประกอบไอออนกทีเกิดจากธาตโพแทสเซียมกับ
ธาตุไนโตรเจน
+
วิธีทํา K K และ N N 3-
3-
+
สูตรของสารประกอบ K + N = K N
3
3-
(K (+1x3) กับ N )
14
ํ
ั
สรุปการเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกของธาตุหมู IA, IIA และ IIIA กบอโลหะ (กาหนดให A
แทนธาตุโลหะ และ B แทนธาตุอโลหะ) แสดงไดดังนี้
โลหะหมู อโลหะหมู สูตรอยางงาย ตัวอยาง
IA VIIA AB NaCl, LiCl, KI, NaBr
IA VIA A B Li O, K O, Na S
2
2
2
2
IA V A B K P, Na N
3
3
3
IIA VIIA AB 2 MgCl , CaCl ,
2
2
IIA VIA AB MgS, SrO, BaS
IIA V A B Ca N , Mg N
3 2
3 2
3 2
IIIA VIIA AB 3 AlF , GaF 3
3
IIIA VIA A B Al O
2 3
2 3
IIIA V AB AlN
ี
ิ
่
ี
่
ิ
2. การเขยนสูตรสารประกอบไอออนกทเกดจากกลุมอะตอมทีมประจุไฟฟา
ี
ุ
ั
ุ
มีหลักการเชนเดียวกบสารประกอบประเภทธาตคู แตถากลมอะตอมที่มีประจุไฟฟา
ุ
ุ
ุ
ั
มีมากกวา 1 กลม ใหใสวงเลบแลวจึงเขียนตวเลขแสดงจํานวนกลมไวที่มมขวาลางดง
ั
็
ตัวอยาง
ไอออน ไอออน สูตรประกอบ ไอออน ไอออน สูตรประกอบ
บวก ลบ บวก ลบ
Fe 2+ NO 3- Fe(NO ) Cu 2+ SCN - Pb(SCN) 2
3 2
Fe 3+ NO 3- Fe(NO ) K + CO 3 2- CuCO 3
3 3
Al 3+ SO 4 2- Al (SO ) Al 3+ SO 4 2- K SO 4
2
4 3
2
Ca 2+ PO 4 3- Ca (PO ) Mg 2+ HPO 4 2- Al (HPO )
3
4 2
4 3
2
NH 4+ CO 3 2- (NH ) CO 3 Sr 2+ HSO 4- Mg(HSO )
4 2
4 2
Na + OH - NH OH Zn 2+ H PO 4- Sr(H PO )
2
4
2
4 2
Pb 2+ CN - NaCN Ag + HCO 3- Zn(HCO )
3 2
15
การเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก
่
ื
1. การเรียกชอสารประกอบไอออนิกประเภทธาตุคู
่
่
ี
่
ใหอานชือโลหะตามดวยชืออโลหะเปลยนทายเสียงอโลหะเปน ไ-ด (-ide) ถาโลหะ
เปนธาตแทรนซิชันตองอานชื่อโลหะแลวอานจํานวนประจุของไอออนเปนภาษาอังกฤษ
ุ
่
และอานชืออโลหะเปลยนทายเสียงเปน ไ-ด
่
ี
่
ั
ี
ตวอยางการเปลียนทายเสยงอโลหะเปน ไ-ด (-ide) เชน
่
ิ
ออกซเจน เปลียนเปน ออกไซด (oxide)
่
ซัลเฟอร เปลียนเปน ซัลไฟด (sulfide)
ไนโตรเจน เปลียนเปน ไนไตรด (nitride)
่
่
ไฮโดรเจน เปลียนเปน ไฮไดรด (hydride)
ู
่
ฟลูออรีน เปลียนเปน ฟลออไรด (fluoride)
ี
คลอรน เปลียนเปน คลอไรด (chloride)
่
่
ี
โบรมน เปลียนเปน โบรไมด (bromide)
ไอโอดน เปลียนเปน ไอโอไดด (iodide)
ี
่
่
ิ
ุ
ื
ั
ตวอยางการเรียกชอสารประกอบไอออนกประเภทธาตคู แสดงไดดงน ี ้
ั
ไอออนบวก ไอออนลบ สูตรสารประกอบ การเรียกชื่อ
Li + O 2- Li O ลิเทียมออกไซด
2
ี
ั
ี
Mg 2+ S 2- MgS แมกนเซยมซลไฟด
Al 3+ Br - AlBr 3 อะลูมิเนียมโบรไมด
K + N 3- K N โพแทสเซียมไนไตรด
3
ไอออนของโลหะ
แทรนซิชัน
2+
Fe 2+ Cl - FeCl 2 ไอรออน (II) คลอไรด (มาจาก Fe )
Fe 3+ Cl - FeCl 3 ไอรออน (III) คลอไรด (มาจาก Fe )
3+
+
Cu + O 2- Cu O คอปเปอร (I) ออกไซด (มาจาก Cu )
2
Cu 2+ O 2- CuO คอปเปอร (II) ออกไซด (มาจาก Cu )
2+
+
Ag + Cl - AgCl ซิลเวอรคลอไรด (Ag มีประจุคาเดียว)
2+
Zn 2+ S 2- ZnS ซิงคซัลไฟด (Zn มีประจุคาเดียว)
16
ิ
ี
่
่
ื
ี
่
ุ
2. การเรียกชอสารประกอบไอออนิกทเกดจากกลุมอะตอมทีมประจไฟฟา
การเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกที่เกิดจากกลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟา มีหลักการดังนี้
ุ
1. ไอออนโลหะรวมกับกลุมอะตอมที่มีประจไฟฟาลบ ใหอานชื่อโลหะแลวจึงอานชื่อกลม
ุ
อะตอมที่มีประจุไฟฟาลบ
ุ
2. กลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟาบวกรวมกับไอออนลบของอโลหะ ใหอานชื่อกลมอะตอมที่มี
ประจุไฟฟาบวกแลวจึงอานชื่ออโลหะ เปลี่ยนทายเสียงเปน ไ-ด (-ide)
3. ถาเปนกลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟาบวกรวมกับกลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟาลบ ใหอานชื่อ
กลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟาบวกกอน แลวจึงอานชื่อกลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟาลบ ดังตัวอยาง
สูตรของไอออนและการเรียกชื่อที่ควรทราบ
ไอออนบวก NH 4+ แอมโมเนียมไอออน
PH 4+ ฟอสฟอเนียมไอออน
ไอออนลบ
กลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟา กลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟา
ี
่
ทลงทายเสียงดวย เ-ต ที่ลงทายเสียงดวย ไ-ต
ClO 3- คลอเรตไอออน ClO 2- คลอไรตไอออน
NO 3- ไนเตรตไอออน NO 2- ไนไตรตไอออน
CO 3 2- คารบอเนตไอออน
HCO 3- ไฮโดรเจนคารบอเนตไอออน
SO 4 2- ซัลเฟตไอออน SO 3 2- ซัลไฟตไอออน
HSO 4- ไฮโดรเจนซัลเฟตไอออน HSO 3- ไฮโดรเจนซัลไฟตไอออน
PO 4 3- ฟอสเฟตไอออน PO 3 3- ฟอสไฟตไอออน
HPO 4 2- ไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน
H PO 4- ไดไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน
2
ขอสังเกต ไอออนที่ลงทายเสียง ไ-ต จะมี O นอยกวา เ-ต 1 อะตอม เชน
ClO อานวา คลอไรตไอออน (มี O นอยกวา ClO 1 ตัว)
2-
3-
3-
ClO อานวา คลอเรตไอออน (มี O มากกวา ClO 1 ตัว)
2-
ขอควรทราบในการพจารณาความเปนสารประกอบไอออนก
ิ
ิ
ความเปนสารประกอบไอออนิกมากหรือนอยพิจารณาที่ผลตางของความเปนโลหะ- อโลหะ
หรือคา EN ถาผลตางของคา EN ของโลหะกับอโลหะมีมาก ความเปนไอออนิก จะมากดวย เชน
NaF เปนไอออนิกมากกวา NaCl
17
ไอออนบวกและไออนลบที่ควรรูเพิ่มเติม
1. สูตรและการเรียกชื่อไอออนลบที่มีธาตุออกซิเจนเปนองคประกอบ (Oxoanions)
2. สูตรและการเรียกชื่อไอออนลบกลุมอื่น ๆ (Special anions)
3. สูตรของโลหะที่มีหลายประจุและการเรียกชื่อสามัญของไอออนบวก
ที่มา : Goldberg (2007 : 166-167)
ใบกิจกรรม
19
ใบกิจกรรมที่ 1 เรื่องการเกิดไอออนและการเกิดพันธะไอออนิก
จุดประสงคการเรียนรู : อธิบายการเกิดไอออนและการเกิดพันธะไอออนิกได
ิ
ั
ี่
คําชี้แจง : ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายและตอบคําถามเกยวกบการเกดไอออนและ
การเกิดพันธะไอออนิก
1. ใหนักเรียนเขียนแผนภาพการเกิดสารประกอบไอออนิกของ Mg กับ Cl
12
17
2. โครงสรางผลึกของสารประกอบไอออนิกตอไปนี้ มีจํานวนไอออนลบที่ลอมรอบไอออนบวก
และจํานวนไอออนบวกที่ลอมรอบไอออนลบเทาใด อัตราสวนอยางตาของไอออนบวกตอ
่ํ
ไอออนลบมีคาเทาไร
20
3. กําหนดสารใหตอไปนี้
CCl , BeCl , KCl , Co(NO ) , HCN , LiF , NaHCO , (NH ) S , Fe SO 4
4
2
3
4 2
2
3 2
สารใดบางเปนสารประกอบไอออนิก
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
ี
ิ
ุ
4. เมื่อพจารณาคา EN จากตารางธาต จงเรยงลําดบความเปนไอออนิกของสารประกอบ
ั
ตอไปนี้จากมากไปนอย
4.1 Ca P , CaS , CaCl 2
3 2
.......................................................................................................................................................
4.2 LiF , NaF , KF
.......................................................................................................................................................
4.3 Mg N ,MgO, MgF 2
3 2
.......................................................................................................................................................
4.4 LiF , BeCl , CCl 4
2
.......................................................................................................................................................
4.5 NaCl , RbBr , K O
2
.......................................................................................................................................................
ุ
ิ
ิ
ั
ํ
5. a, b, c เปนธาตุในหมู IA, VIA, และ VIIA ตามลาดบ ธาตที่ทําปฏกิรยากันไดสารประกอบ
ไอออนิกไดแกธาตุคูใด จงเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกที่เกิดขึ้น
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
21
ใบกิจกรรมที่ 2 เรื่องการเกิดพันธะไอออนิก การเขียนสูตรและเรียกชื่อ
สารประกอบไอออนิก
จุดประสงคการเรียนรู : 1. อธิบายการเกิดไอออนและการเกิดพันธะไอออนิกได
2. เขียนสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกได
คําชี้แจง : ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปราย ตามประเด็นดังตอไปนี้
1. จงอธิบายการเกิดไอออนบวกและไอออนลบของธาตุแตละหมูตามกฎออกเตต
2. จงอธิบายการเกิดพันธะไอออนิกและสารประกอบไอออนิก
3. จงอธิบายการเกิดไอออนลบของอะตอมของโลหะ
4. จงอธิบายการเกิดไอออนลบของอะตอมของอโลหะ
5. จงอธิบายหลักการเขียนสูตรและการอานชื่อสารประกอบไอออนิก
22
ใบกิจกรรมที่ 3 เรื่องการเขียนสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก
จุดประสงคการเรียนรู: เขียนสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง
ิ
ั
คําชี้แจง: ใหนักเรียนแตละกลุมเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกที่เกดจากการรวมตวระหวาง
ไอออนบวกกับไอออนลบที่กําหนดใหตอไปนี้
ไอออนลบ
F - S 2- NO 3 - SO 4 2- PO 4 3-
ไอออนบวก
Na +
Ba 2+
Al 3+
Ag +
Cu +
Cu 2+
Cr 3+
NH 4 +
23
ใบกิจกรรมที่ 4 เรื่องการเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก
จุดประสงคการเรียนรู: เขียนสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง
คําชี้แจง: ใหนักเรียนแตละกลุมเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกตอไปนี้
สูตร ชื่อของสารประกอบไอออนิก
1. Na CO 3
2
2. FeSO 4
3. (NH ) SO 3
4 2
4. KNO 3
5. KNO 2
6. Al(OH) 3
7. CoCl 2
8. CaHPO 4
9. NH CN
4
10. AgNO 3
24
กิจกรรมตั๋วออก (Exit Ticket) 3-2-1
คําชี้แจง
ใหนักเรียนเขียนสิ่งที่ไดเรียนรูจากชุดกิจกรรมเสริมทักษะทางวิทยาศาสตร เรองพันธะ
ื่
ิ
ี
ไอออนิก เลม 1 การเกดพันธะไอออนิก การเขยนสตรและการเรยกชื่อสารประกอบไอออ
ี
ู
นิก 3 สิ่ง คือ
1. เขียนสรุปความรูที่ไดเรียนรู 3 เรื่อง
2. เขียนสิ่งที่นําไปใชประโยชน 2 เรื่อง
3. เขียนคําถามที่สงสัยจากการเรียนรู 1 คําถาม
ความรูทีไดเรียนรู
่
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
สิ่งที่นําไปใชประโยชน เรื่องที่ยังสงสัย/เรื่องเสนอแนะ
.............................................................. ..............................................................
............................................................. .............................................................
.............................................................. ..............................................................
............................................................. .............................................................
.............................................................. ..............................................................
............................................................. .............................................................
.............................................................. ..............................................................
............................................................. .............................................................
............................................................. .............................................................
25
แบบทดหลังกอนเรียน (Post-test)
ิ
ั
่
เลม 1 การเกดพนธะไอออนิก การเขียนสูตรและการเรียกชือสารประกอบไอออนิก
คําชี้แจง : 1. แบบทดสอบเปนแบบปรนัยมีทั้งหมด 10 ขอ 10 คะแนน เวลา 10 นาที
2. ใหนักเรยนทําเครองหมายกากบาท (X) ทับตวอักษร ก ข ค ง ที่เหนวา
ั
็
ี
ื่
ถูกตองที่สุดเพียงขอเดียวลงในกระดาษคําตอบ
ั
ั
ุ
1. พนธะไอออนิกควรเกิดกบธาตคูใด
ก. ธาตุที่มีคาพลังงานไอออไนเซชันใกลเคียงกัน
ข. ธาตุที่มีคาอเล็กโทรเนกาตวิตีใกลเคยงกน
ี
ิ
ิ
ั
ค. ธาตที่อยูทางขวามือของตารางธาต ุ
ุ
ิ
ง. ธาตุที่มีคาอเล็กโทรเนกาตวิตีตางกน
ิ
ั
ั
2. พนธะไอออนิกเปนพนธะทีเกดขึนระหวางธาตทีมสมบติใด
ี
่
้
ุ
ิ
ั
ั
่
ก. ธาตุโลหะ กับ ธาตุโลหะ
ข. ธาตุอโลหะ กับ ธาตุอโลหะ
ุ
ค. ธาตโลหะ กับ ธาตุกึ่งโลหะ
ุ
ง. ธาตุโลหะ กับ ธาตอโลหะ
3. สารในขอใดเกิดพนธะไอออนกทุกตว
ั
ั
ิ
ก. NaCl , Na S , HCl ข. BaSO , MgCl , HCl
4
2
2
ค. , AlCl , HgCl 2 ง. CCl , CH OH , NaOHCaO
4
3
3
4.
I II III IV V VI VII VIII
He 1
Li Be N O F 2
3
(1) (2) (3) (4) (5) (6) 4
26
การรวมกันระหวางธาตุในขอใดตอไปนี้ จะเกิดสารประกอบที่มีสมบัติเปนสารไอออนิกมากที่สุด
ก. O กับ F ข. (2) กับ O
ค. Be กับ (5) ง. N กับ F
5. สารประกอบชุดใดเรียงลําดับความเปนไอออนิกจากมากไปนอยไดถูกตอง
ก. NaCl , NaBr , NaI ข. LiF , NaF , KF
ค. Mg N , MgO , MgF 2 ง. Ca P , CaS , CaCl 2
3 2
3 2
6. ขอใดเขียนสูตรของสารประกอบไอออนิกไดถูกตองทุกสาร
ก. CaCl , AgNO , AlO ข. NaI , CaSO , Na CO 3
2
2
4
3
ค. NaCl , KOH , MgPO 4 ง. LiF , CaCO , NaSO 4
3
7. ขอใดตอไปนี้กลาวไมถูกตอง
ก. พันธะโคเวเลนตเปนพันธะที่ดูดและผลักกันของอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของ
อะตอมคูที่สรางพันธะ
ข. พันธะไอออนิกเปนพันธะที่เกิดจากการดึงดูดระหวางไอออนที่มีประจุตางกัน
ค. สารประกอบไอออนิกเปนสารประกอบประเภทที่ไมมีสูตรโมเลกุล
ง. โดยทั่วไปพันธะโคเวเลนตเปนพันธะที่แข็งแรงกวาพันธะไอออนิก
8. ขอใดอานชื่อสารประกอบถูกตอง
ก. BaF อานวา แบเรียมฟลูไรด
2
ข. K N อานวา โพแทสเซียมไนเตรต
3
ค. CaI อานวา แคลเซียมไอโอไดด
2
ง. CaCl อานวา แคลเซียมไดคลอไรด
2
9. กําหนดให พลังงานแลตทิชของ NaCl = 787 kJ/mol
พลังงานไอออไนเซชันของ Na(g) = 494 kJ/mol
พลังงานการสลายพันธะของ ½Cl2(g) = 121 kJ/mol
พลังงานสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนของ Cl(g) = 347 kJ/mol
พลังงานการระเหิดของ Na(s) = 109 kJ/mol
27
๐
ปฏิกิริยา Na(s) + ½Cl2(g) -----> NaCl(s) ที่ 25 C คายพลังงานความรอนจํานวนเทาใด
ก. 1,134 kJ/mol ข. 531 kJ/mol ค. 724 kJ/mol ง. 410 kJ/mol
10. ถา AB เปนสารประกอบไอออนิกชนิดหนึ่ง ประกอบดวยธาตุ A กับธาตุ B ปฏิกิริยาใดที่
10. เกี่ยวของกับพลังงานแลตติซ
ก. A+(g) + B-(g) ---> AB(s)
ข. A(g) + B(g) ---> AB(s)
ค. AB(s) ---> A+(aq) + B-(aq)
ง. A+(aq) + B-(aq) ---> AB(s)
28
บรรณานุกรม
นิพนธ ตังคณานุรักษ และคณตา ตังคณานุรักษ. เคมีพื้นฐานและเพิ่มเติม ชั้นมัธยมศึกษาป
ิ
ที่ 4 เลม 2. กรุงเทพฯ : สํานักพิมพแม็ค จํากัด, 2547.
ึ
มรกต ทัพจันทร. ชุดกกิจกรรมเสริมทักษะวิทยาศาสตร เรื่องพันธะเคมี ชั้นมัธยมศกษาปที่
4. รอยเอ็ด : โรงเรียนพนมไพรวิทยาคาร, 2559.
ศรีลักษณ ผลวัฒนะ และประดับ นาคแกว. หนังสือเรียนรายวิชาเคมีเพิ่มเติม ชั้น
มัธยมศึกษาปที่ 4 ภาคเรียนที่ 2. กรุงเทพฯ : สํานักพิมพแม็ค จํากัด, 2553.
สงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี, สถาบัน. หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมเคมี
ุ
ั้
เลม 1 ชั้นมัธยมศกษาปที่ 4-6. พิมพครงที่ 3. กรงเทพฯ : สกสค. ลาดพราว,
ึ
2554.
สําราญ พฤกษสุนทร. เคมี ม.4 เลม 2 ฉบับสมบูรณ. กรุงเทพฯ : สํานักพิมพพัฒนาศึกษา,
2541.
ิ
อาทิดา พรหมจันทร. สรุปเคมี มัธยมปลาย CHEMISTRY PAT & วิชาสามัญ. พมพครั้งที่ 1.
กรุงเทพฯ : สํานักพิมพแอคทีฟ พริ้นท จํากัด, 2559.
ภาคผนวก
30
ใ
บ
ก
ย
เ เฉลยใบกิจกรรมที่ 1
ฉ
ล
ิจ
ท
ี่
1
ม
ก
ร
ร
จุดประสงคการเรียนรู : อธิบายการเกิดไอออนและการเกิดพันธะไอออนิกได
ี่
คําชี้แจง : ใหนักเรียนแตละกลุมรวมกันอภิปรายและตอบคําถามเกยวกบการเกดไอออนและ
ั
ิ
การเกิดพันธะไอออนิก
1. ใหนักเรียนเขียนแผนภาพการเกิดสารประกอบไอออนิกของ Mg กับ Cl
12
17
Mg + 2Cl -------> Mg 2+ + 2Cl - -------> MgCl 2
2. โครงสรางผลึกของสารประกอบไอออนิกตอไปนี้ มีจํานวนไอออนลบที่ลอมรอบไอออนบวก
่ํ
และจํานวนไอออนบวกที่ลอมรอบไอออนลบเทาใด อัตราสวนอยางตาของไอออนบวกตอ
ไอออนลบมีคาเทาไร
โครงผลึกของ ZnS มี S2- จํานวน 4 ไอออนลอมรอบ Zn2+ และ Zn2+ จํานวน 4 ไอออน
2+
2-
2-
ลอมรอบ S และ Zn : S = 1 : 1
–
+
+
โครงผลึกของ CsCl มี Cl จํานวน 8 ไอออนลอมรอบ Cs และ Cs จํานวน 8 ไอออน
-
-
ลอมรอบ Cl และ Cs = 1 : 1
31
3. กําหนดสารใหตอไปนี้
CCl , BeCl , KCl , Co(NO ) , HCN , LiF , NaHCO , (NH ) S , Fe SO 4
4
2
3
4 2
2
3 2
สารใดบางเปนสารประกอบไอออนิก
.......................................................................................................................................................
KCl , Co(NO ) , LiF , NaHCO , (NH ) S , Fe SO
.......................................................................................................................................................
2
3 2
4 2
3
4
ิ
ุ
4. เมื่อพจารณาคา EN จากตารางธาต จงเรยงลําดบความเปนไอออนิกของสารประกอบ
ี
ั
ตอไปนี้จากมากไปนอย
4.1 Ca P , CaS , CaCl 2
3 2
CaCl > CaS > Ca P
2
3 2
.......................................................................................................................................................
4.2 LiF , NaF , KF
KF > NaF > LiF
.......................................................................................................................................................
4.3 Mg N ,MgO, MgF 2
3 2
MgF > MgO > Mg N
.......................................................................................................................................................
3 2
2
4.4 LiF , BeCl , CCl 4
2
LiF > BeCl > CCl
.......................................................................................................................................................
2
4
4.5 NaCl , RbBr , K O
2
K O > NaCl > RbBr
.......................................................................................................................................................
2
ิ
5. a, b, c เปนธาตุในหมู IA, VIA, และ VIIA ตามลาดบ ธาตที่ทําปฏกิรยากันไดสารประกอบ
ุ
ั
ํ
ิ
ไอออนิกไดแกธาตุคูใด จงเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกที่เกิดขึ้น
ธาตุ a กับ b ทําปฏิกิริยากันไดสารประกอบไอออนิก a b และ
.......................................................................................................................................................
2
ธาตุ a กับ c ทําปฏิกิริยากันไดสารประกอบไอออนิก ac
.......................................................................................................................................................
32
ร
ร
ก
ม
2
ี่
ท
เ เฉลยใบกิจกรรมที่ 2
ใ
บ
ก
ย
ิจ
ฉ
ล
เกณฑการใหคะแนนและการแปลผลคะแนนที่ได
คะแนน ผลการตอบ การแปลผล
ิ
ู
อธบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก และการเขียนสตร การ
ู
ิ
10 เรียกชื่อสารประกอบไอออนกไดถูกตอง ครบถวน ชัดเจน และสมบรณ
ั
พรอมยกตวอยางประกอบ ดีมาก
ิ
อธบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก และการเขียนสตร การ
ู
9
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง ครบถวน ชัดเจน และสมบูรณ
ิ
ู
อธบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก และการเขียนสตร การ
8
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง ครบถวน ชัดเจน
ด ี
อธบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก และการเขียนสตร การ
ิ
ู
7
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง ครบถวน
อธบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก และการเขียนสตร การ
ู
ิ
6
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง
อธิบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก หรอ การเขียนสตร การ
ู
ื
5 เรียกชื่อสารประกอบไอออนกไดถูกตอง ครบถวน ชัดเจน และสมบรณ พอใช
ู
ิ
พรอมยกตวอยางประกอบ
ั
อธิบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก หรอ การเขียนสตร การ
ื
ู
4
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง ครบถวน ชัดเจน และสมบูรณ
อธิบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก หรอ การเขียนสตร การ
ู
ื
3
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง ครบถวน ชัดเจน
ู
ื
อธิบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก หรอ การเขียนสตร การ
2
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง ครบถวน
ปรับปรุง
ื
ู
อธิบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก หรอ การเขียนสตร การ
1
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง
ื
ู
อธิบายการเกิดไอออน การเกิดพันธะไอออนิก หรอ การเขียนสตร การ
0
เรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไมได
33
ใ
บ
ก
ย
เ
ฉ
ล
ิจ
ท
ี่
3
ม
ก
ร
ร
เฉลยใบกิจกรรมที่ 3
จุดประสงคการเรียนรู: เขียนสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง
คําชี้แจง: ใหนักเรียนแตละกลุมเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกที่เกดจากการรวมตวระหวาง
ิ
ั
ไอออนบวกกับไอออนลบที่กําหนดใหตอไปนี้
ไอออนลบ
F - S 2- NO 3 - SO 4 2- PO 4 3-
ไอออนบวก
Na + NaF Na S NaNO 3 Na SO 4 Na PO 4
2
3
2
Ba 2+ BaF 2 BaS Ba(NO ) BaSO 4 Ba (PO )
3 2
4 2
3
Al 3+ AlF 3 Al S Al(NO ) Al (SO ) AlPO 4
3 3
4 3
2
2 3
Ag + AgF Ag S AgNO 3 Ag SO 4 Ag PO 4
2
2
3
Cu + CuF Cu S CuNO 3 Cu SO 4 Cu PO 4
2
2
3
Cu 2+ CuF 2 CuS Cu(NO ) CuSO 4 Cu (PO )
3
3 2
4 2
Cr 3+ CrF 3 Cr S Cr(NO ) Cr (SO ) CrPO 4
3 3
2
4 3
2 3
NH 4 + NH F (NH ) S NH NO 3 (NH ) SO 4 (NH ) PO 4
4
4
4 2
4 3
4 2
34
ใ
บ
ก
ย
เ เฉลยใบกิจกรรมที่ 4
ฉ
ล
ิจ
ท
ี่
4
ม
ก
ร
ร
จุดประสงคการเรียนรู: เขียนสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกไดถูกตอง
คําชี้แจง: ใหนักเรียนแตละกลุมเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกตอไปนี้
สูตร ชื่อของสารประกอบไอออนิก
1. Na CO 3 โซเดียมคารบอเนต
2
2. FeSO 4 ไอรรอน (II) ซัลเฟต
3. (NH ) SO 3 แอมโมเนียมซัลไฟต
4 2
4. KNO 3 โพแทสเซียมไนเตรต
5. KNO 2 โพแทสเซียมไนไตรด
6. Al(OH) 3 อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด
7. CoCl 2 โคบอลคลอไรด
8. CaHPO 4 แคลเซียมไฮโดรเจนฟอสเฟต
9. NH CN แอมโมเนียมไซยาไนด
4
10. AgNO 3 ซิลเวอรไนเตรต
35
น
อ
เ
ีย
ร
ส
ด
อ
ก
บ
เ
ัง
ร
น
ีย
แ
น
ล
ล
ะห
ล
ย
เ เฉลยแบบทดสอบกอนเรียนและหลังเรียน
ฉ
บ
ท
แ
บ
แบบทดสอบกอนเรียน แบบทดสอบหลังเรียน
(Pre-test) (Post-test)
ขอ เฉลย ขอ เฉลย
1 ก 1 ง
2 ค 2 ง
3 ง 3 ค
4 ง 4 ข
5 ข 5 ก
6 ก 6 ข
7 ค 7 ง
8 ก 8 ค
9 ก 9 ง
10 ข 10 ก