พลังงานและการเกิดสารประกอบไออนิก

พลังงานกับการเกิด

สารประกอบไอออนิก

และสมการไอออนิก

กิจกรรมของสมาชิกในกลุ่ม

น.ส.แพรวา กัญจนชุมาบุรพ เลขที่ 22 -หัวหน้ากลุ่ม
-รับผิดชอบการค้นคว้าเรื่องวัฏจักรบอร์น ฮาร์เบอร์
-นำเสนอ

น.ส.เพ็ญพิชชา วันเพ็ญ เลขที่ 21 -รับผิดชอบการศึกษาค้นคว้าเรื่องการเกิดสารประกอบไอออนิก
-นำเสนอ

น.ส.ณวัฒน์ฐินี ชูมนต์ เลขที่ 26 -รับผิดชอบการศึกษาค้นคว้าเรื่องสมการไอออนิก
-นำเสนอ

นายปวิช หิ้นนรานุกูล เลขที่ 6 -รับผิดชอบการศึกษาค้นคว้าเรื่องการคำนวณพลังงาน
-นำเสนอ

เนื้อหา การเกิด การคำนวณ
พันธะไออนิก หาพลังงาน

วัฏจักรบอร์น- สมการไอออนิก
ฮาร์เบอร์

การเกิดพันธะไอออนิก
แรงดึงดูดระหว่างประจุบวก และ ประจุลบที่เกิดจากการให้และรับอิเล็กตรอนของธาตุ
เพื่อให้อิเล็กตรอนวงนอกสุดกลายเป็น 8
พลังงานที่เกี่ยวข้อง
กับโลหะ

โลหะ(s) โลหะ(g) พลังงานการระเหิด(△Hsup)

โลหะ(l) โลหะ(g) พลังงานการระเหย(△H vap )

โลหะ(s) โลหะไอออนบวก(g)+ne- พลังงานไอออไนเซชัน(IE)

พลังงานที่เกี่ยวข้องกับ
อโลหะ

X2(I) X2(g) พลังงานการระเหย(△Hvap)

X2(g ) 2X(g) พลังงานการสลายพันธะ(D)

X(g)+me- Xm-(g) พลังงานสัมพันธภาพอิเล็กตรอน(EA)

พลังงานที่เกี่ยวข้องกับไอออน
บวกและไอออนลบ

โลหะไอออนบวก(g) + โลหะไอออนลบ(g) สารประกอบไอออนิก(s)

พลังงานโครงผลึกหรือพลังงานแลตทิช
Lattice energy : U

พลังงานที่เกี่ยวข้องกับไอออน
บวกและไอออนลบ

โลหะ(s) + อโลหะ(l.g) สารประกอบไอออนิก(g)

พลังงานรวมของการเกิดปฏิกิริยา
heat of formation : △HF

สรุปการเกิดพันธะไออนิก

เกิดกับธาตุที่มีค่า EN ต่ำ(พวกโลหะ) จะให้อิเล็กตรอน และ ธาตุที่มีค่า EN
สูง(พวกอโลหะ) จะรับอิเล็กตรอน
เกิดกับโลหะทรานซิชันกับธาตุอโลหะ
เกิดกับกลุ่มที่เป็นประจุบวกกับธาตุอโลหะ หรือ กลุ่มธาตุประจุลบ
กับธาตุโลหะ

วัฏจักรบอร์น-ฮาร์เบอร์

แผนผังแสดงขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาและการเปลี่ยนแปลงพลังงานในแต่ละขั้น

ดูดพลังงาน [+] คายพลังงาน [-]

สร้าง คาย | สลาย ดูด

ตัวอย่าง NaCl (s)

Na (s) + Cl2(g)

ธรรมชาติของโลหะ สิ่งที่ต้องทำ!
จะมีสถานะเป็น
ของแข็ง (s) 1) โลหะ—> ion+ ในสถานะ gas
2) อโลหะ —> ion - ในสถานะ gas

Na (s) → Na (g) ; ΔH1 = +107 kJ/mol
Na (g) → Na+(g) + e- ; ΔH2 = + 496 kJ/mol
Cl2(g) → Cl (g) ; ΔH3 = +122 kJ/mol
Cl (g) + e- → Cl-(g) ; ΔH4 = -349 kJ/mol
Na+(g) + Cl-(g) → NaCl (s) ; ΔH5 = -787 kJ/mol

สมการรวม Na(s) + Cl2(g) → NaCl(s) ; ΔHf = -411 kJ/mol

Na+ (g) + e- + Cl (g)

4 EA = -349 kJ

3 1/2 D = +122 kJ Na+(g) + Cl -(g)

Na+(g) + e + 1/2 Cl2 (g)

Na (g) + 1/2 Cl 2(g) 2 IE = +496 kJ
Na (s) + 1/2 Cl2(g)
5 U = -787 kJ

1 Hsub = +107 kJ

H f = -411 kJ

NaCl (s)

แผนภาพแสดงการเปลี่ยนแปลงพลังงานการเกิดโซเดียมคลอไรด์

Na+ (g) + e- + Cl (g)

4 EA = -349 kJ

3 1/2 D = +122 kJ Na+(g) + Cl -(g) Cl รับ e

Na+(g) + e- + 1/2 Cl2 (g)

Na (g) + 1/2 Cl 2(g) 2 IE = +496 kJ
Na (s) + 1/2 Cl2(g)
5 U = -787 kJ

เปลี่ยนสถานะ 1 Hsub = +107 kJ

H f = -411 kJ

NaCl (s)

H f = (+107)+(+122)+(+496)+(-349+(-787) = -411 kJ/mol

Li+(g) + e-+ F (g)

4 EA = -328 kJ

Li+(g) + e + 1/2 F 2(g) 3 1/2 D = +75.3 kJ Li+ (g) + F-(g)

Li (g) + 1/2 F2 (g) 2 IE = +520 kJ
Li (s) + 1/2 F2 (g)
5 U = -1017 kJ

1 Hsub = +155.2 kJ

H f = -594.1 kJ

LiF (s)

แผนภาพแสดงการเปลี่ยนแปลงพลังงานการเกิดลิเทียมฟลูออไรด์

การคำนวนพลังสารไอออนิก

ปฎิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นจะมีการเปลี่ยนเเปลงพลังงานการเกิด การสร้างพันธะจะมีการ
คายความร้อน แต่การสลายพันธะจะมีการดูดความร้อน แต่ในทางปฎิบัติจะไม่สามารถ
วัดพลังงานโครงผลึกได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องคำนวนจากปฎิกิริยาย่อยหลายๆปฎิกิริยา
ตามวัฎจักร บอร์น ฮาเบอร์

1.พลังงานการระเหิด
2.พลังงานพันธะ
3.พลังงานไออนไนเซชั่น
4.สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน
5.พลังงานโครงผลึก

ค่าพลังงานสามารถคำนวนได้จาก



พลังงานการเกิด=พลังงานการระเหิด
+พลังงานพันธะ+พลังงานไออิไนเซชั่น+สัมพรรคภาพ
อิเล็กตรอน+พลังงานแลตทิซ

เมื่อเเทนค่าจะได้ว่า
-411=107+496+121+(-349)+พลังงานแลคทิช

ดังนั้น พลังงานแลคทิช=-786 kJ/mol. มีค่าพลังงานเป็นลบ
แสดงว่าเป็นการคายความร้อน

สมการไอออนิก

คือ สมการที่แสดงไอออนบวกและไอออนลบของสารประกอบไอออนในสารละลายทั้งหมด

หลักการเขียนสมการไอออนิก

1.เขียนเฉพาะไอออนหรือโมเลกุลที่ทำปฏิกิริยากัน
2.ถ้าสารที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยาเป็นสารที่ไม่ละลายน้ำหรือไม่แตกตัวเป็นไอออนให้เขียนสูตรโมเลกุลของ
สารนั้นในสมการได้
3.ดุลสมการไอออนิก โดยทำให้จำนวนอะตอมและจำนวนไอออนของทุกธาตุเท่ากัน รวมทั้งประจุรวม
ทั้งซ้ายและขวาต้องเท่ากันด้วย

ไอออนิกสุทธิ

คือ สมการที่แสดงเฉพาะไอออนบวกและไอออนลบที่ทำปฏิกิริยากัน

หลักการเขียนสมการไอออนิกสุทธิ

1.สมการเชิงโมเลกุล เขียนปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมทั้งระบุสถานะและดุลสมการที่ได้
2.สมการไอออนิกรวม เขียนการแตกตัวของเกลือที่ละลายน้ำ ส่วนเกลือที่ไม่ละลายน้ำจะไม่
ถูกแตกตัวออกมา
3.สมการไอออนิกสุทธิจะเขียนเฉพาะไอออนบวก/ไอออนลบที่ทำให้เกิดเกลือที่ไม่ละลายน้ำ
โดยหักล้างไอออนบวก/ไอออนลบ ที่เหมือนกันจากสมการไอออนิกรวม

ตัวอย่าง

Thank You For

YOUR ATTENTION

See you next time!