ขนาดไอออน

ใบความรู้ท่ี 1 เรอ่ื ง การเปรียบเทยี บขนาดอะตอมกับขนาดไออนของธาตุ

1. ไอออน คือ อะตอมหรือกลุ่มอะตอมท่มี ีประจไุ ฟฟ้า ซึง่ จะมีประจไุ ฟฟา้ บวกหรอื ลบเท่านนั้ โดยแบ่งเปน็ 2
ประเภท คอื

1.1 ไอออนบวก เกิดจากท่อี ะตอมหรอื กล่มุ อะตอมเกดิ การสญู เสียอิเลก็ ตรอน จงึ ทำให้มจี ำนวนโปรตอน
มากกวา่ อิเลก็ ตรอน จึงแสดงประจุบวกออกมา

1.2 ไอออนลบ เกดิ จากอะตอมหรอื กลุ่มอะตอมได้รบั อิเล็กตรอนจากอะตอมอืน่ จึงทำให้มีจำนวน
อิเลก็ ตรอนมากกวา่ โปรตอน จึงแสดงประจุลบออกมา

2. สิง่ ท่ีใชพ้ ิจารณาขนาดของไอออน คือ “รศั มีไอออน” ซึ่งเป็นระยะห่างระหวา่ งนิวเคลียสของไอออนบวก
และไอออนลบ มหี นว่ ยเปน็ พโิ กเมตร (pm) แสดงดังภาพท่ี 1

ภาพที่ 1 ระยะหา่ งระหวา่ งนวิ เคลยี สของของ Mg2+ และ O2-
3. ความแตกตา่ งของขนาดอะตอมและขนาดไอออนของธาตุ แสดงดังภาพที่ 2

อะตอม อะตอม ไอออนบวก ไอออนลบ
Mg O Mg2+ O2-
160 pm
73 pm 65 pm 140 pm

ภาพท่ี 2 ขนาดของอะตอม Mg และ O /ขนาดไอออน Mg2+ และ O2-

จากภาพที่ 2 สรปุ ไดว้ า่

1) เม่ืออะตอมของ Mg (โลหะ) เสยี อิเล็กตรอน แรงดึงดดู ระหวา่ งโปรตอนกับอเิ ล็กตรอนจงึ เพมิ่
มากขน้ึ ทำให้ Mg2+ (ไอออนบวก) มีขนาดไอออนเล็กกวา่ ขนาดอะตอมของ Mg (โลหะ)

2. เมื่ออะตอมของ O (อโลหะ) รับอิเล็กตรอนเขา้ มา อะตอม O จะมีจำนวนอิเลก็ ตรอนเพม่ิ ข้ึน
ทำให้ O2- (ไอออนลบ) มขี นาดไอออนใหญก่ ว่าขนาดอะตอมของ O (อโลหะ)

ไอออนของโลหะ เสีย e- ขนาดเลก็ ลง

ไอออนของอโลหะ รบั e- ขนาดใหญ่ข้นึ

มีต่อหนา้ ถดั ไป 

4. รัศมีอะตอมและรัศมีไอออนของธาตบุ างชนิด (หน่วยเป็นพิโกเมตร) แสดงดงั ภาพท่ี 3
การอ่านค่ารศั มีอะตอมและรัศมีไอออน
ตวั อยา่ งท่ี 1 อะตอมโพแทสเซยี ม (K) มรี ัศมอี ะตอม เท่ากับ 227 พโิ กเมตร และโพแทสเซยี มไอออน (K+) มี

รศั มไี อออน เท่ากับ 138 พโิ กเมตร จึงสรปุ ไดว้ ่า อะตอมของโพแทสเซยี ม(K) มีขนาดใหญ่กว่า โพแทสเซยี มไอออน
(K+) เปน็ ตน้

ตวั อย่างที่ 2 อะตอมซลี ีเนียม (Se) มรี ัศมีอะตอม เท่ากบั 117 พโิ กเมตร ส่วนซลี เี นียมไอออน (Se2-) มรี ัศมี
ไอออน เท่ากับ 198 พิโกเมตร จงึ สรุปได้ว่า อะตอมซีลีเนียม (Se) มขี นาดเลก็ กวา่ ซลี ีเนยี มไอออน (Se2-) เปน็ ตน้

ภาพท่ี 3 รศั มีอะตอมและรศั มไี อออน (พโิ กเมตร) ของธาตบุ างชนดิ

ใบความรู้ท่ี 2 เร่อื ง แนวโน้มขนาดของไอออนตามหมแู่ ละตามคาบ

1. เมอ่ื พจิ ารณาแยกกนั ระหว่างไอออนบวกและไอออนลบตามหมูแ่ ละคาบ สรุปได้ดังน้ี
1.1 แนวโน้มขนาดไอออนบวก (โลหะ)
ในหม่เู ดียวกนั จะมีขนาดใหญข่ ึ้นตามเลขอะตอมเพิม่ ขึ้น
ในคาบเดยี วกัน จะมีขนาดเลก็ ลงเม่ือเลขอะตอมเพมิ่ ข้ึน
1.2 แนวโนม้ ขนาดไอออนลบ (อโลหะ)
ในหมู่เดยี วกัน จะมขี นาดใหญ่ข้ึนตามเลขอะตอมเพ่มิ ข้นึ
ในคาบเดียวกัน จะมีขนาดเลก็ ลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขน้ึ

2. เมื่อพจิ ารณาภาพรวมของไอออนลบและไอออนบวก สรุปไดด้ ังน้ี
2.1 ในหมู่เดยี วกัน ขนาดไอออนจะใหญ่ข้นึ เม่ือเลขอะตอมเพม่ิ ขึ้น ดงั ภาพที่ 1

ภาพที่ 1
ขนาดไอออนตามหมู่

2.2 ในคาบเดียวกัน
แนวโน้มขนาดไอออนของโลหะจะเล็กลงจากซา้ ยไปขวา โดยมีขนาดใหญ่ขึ้นเมอ่ื ถึงไอออนลบของอโลหะ
จากนน้ั ก็จะมีขนาดเล็กลงจากซา้ ยไปขวาเช่นเดิม ดังภาพท่ี 2

Li+ Be2+ B3+ N3- O2- F-

ขนาดไอออนของโลหะ ขนาดไอออนของอโลหะ

ภาพท่ี 2 ขนาดไอออนตามคาบ

เม่อื พจิ ารณาจากภาพที่ 2 พบวา่
1) ขนาดไอออนบวกจะมขี นาดเล็กลงเมื่อมีประจบุ วกเพิม่ ข้นึ โดยมีการเรยี งลำดับขนาดไอออนบวกจาก
ใหญไ่ ปเลก็ ตามประจุของธาตุ เป็นดังนี้ +1 > +2 > +3 การเสียอเิ ลก็ ตรอนของธาตโุ ลหะ ทำใหแ้ รงดึงดูดระหวา่ ง
โปรตอนกับอิเล็กตรอนทเ่ี หลืออยูเ่ พิม่ มากข้ึน หรือกล่าวได้ว่า “ไอออนบวกมีขนาดเล็กลงจากซ้ายไปขวา”
2) ขนาดไอออนลบจะมีขนาดใหญ่ขึน้ เมื่อมปี ระจุลบเพิม่ ขนึ้ (ขนาดไอออนลบท่ีเล็กที่สดุ น้ันยังคงมขี นาด
ใหญก่ วา่ ไอออนบวกที่ใหญ่ทสี่ ุด) การเรียงลำดบั ขนาดไอออนลบจากใหญไ่ ปเล็กตามประจขุ องธาตุ เป็นดงั นี้
-3 > -2 > -1 การรับอเิ ลก็ ตรอนของธาตุอโลหะ ทำใหอ้ ิเล็กตรอนทรี่ ับเขา้ มาผลกั กับอิเลก็ ตรอนเดมิ สง่ ผลใหข้ นาด
ไอออนใหญข่ นึ้ เมือ่ จำนวนประจุลบเพิ่มขึ้นตามลำดบั