พันธะไออนิก

พนั ธะไอออนิก

การเกิดพนั ธะไอออนิก จดุ ประสงค์ ความรู้พืน้ ฐาน o อธิบายการเกิดไอออนและการเกิด o สญั ลกั ษณ์แบบจดุ ของลวิ อสิ และ พนั ธะไอออนิก โดยใช้แผนภาพหรือ กฎออกเตต สญั ลกั ษณ์แบบจดุ ของลวิ อสิ o อธิบายโครงสร้างของสารประกอบ ไอออนิก ส่ือการเรียนรู้และแหลง่ การเรียนรู้ o แบบจําลองหรือภาพโครงผลกึ ของสารประกอบไอออนกิ

สาระสําคญั Ex. NaCl พนั ธะไอออนิก o ไอออนของธาตโุ ลหะ + ไอออนของธาตอุ โลหะ o จงึ เกิดแรงดงึ ดดู ทางไฟฟา้ เรียกกวา่ พนั ธะไอออนิก (Ionic bond) o เรียกสารท่ีเกิดนีว้ า่ สารประกอบไอออนิก (Ionic compound)

สาระสาํ คญั สารประกอบไอออนิกในสถานะของแขง็ อยใู่ นรูปผลกึ ที่มีไอออนบวกและไอออนลบยดึ เหนี่ยวกนั ด้วย พนั ธะไอออนิกอยา่ งตอ่ เน่ืองกนั ไปทงั้ สามมติ ิเป็นโครงผลกึ และไมอ่ ยใู่ นรูปโมเลกลุ

สตู รเคมีและการเรียกชื่อของสารประกอบไอออนกิ จดุ ประสงค์ ความรู้พืน้ ฐาน o เขียนสตู รและเรียกชื่อ o การเกิดพนั ธะไอออนิก สารประกอบไอออนิก

สาระสาํ คญั o โดยประจขุ องไอออนในธาตหุ มหู่ ลกั จะเป็นบวกตามจํานวนอิเลก็ ตรอนท่ีให้หรือลบตาม อเิ ลก็ ตรอนท่ีรับ เพ่ือครบกฎออกเตต Na Cl Na+ - Cl

สาระสาํ คญั o การเขียนสตู รสารประกอบไอออนิก Mg2+ - Cl สญั ลกั ษณ์ธาตไุ อออนบวกไว้ข้างหน้า ไอออนลบไว้ข้างหลงั 2+ -1 แสดงอตั ราสว่ นอยา่ งต่ําของไอออน MgCl ถ้าจํานวนไอออนเป็น 1 ไมต่ ้องเขียน 2 ผลรวมของประจุ = 0

ตวั อยา่ งกิจกรรม

สาระสําคญั ชือ่ ของไอออนบวกและไอออนลบ ไอออนบวก ไอออนบวก ไอออนลบ กลุ่มอะตอมไอออนบวก (โลหะทรานซชิ ัน) และไอออนลบ Li = ลิเทยี มไอออน Cu เกดิ ไอออนได้ 2 ชนิด F¯ = ฟลูออไรด์ไอออน NH3 = แอมโมเนียมไอออน Mg² = แมกนีเซียมไอออน คือ Cu+และ Cu2+ - =O² ออกไซด์ไอออน CN ¯ = ไซยาไนด์ไอออน Au³ = อะลูมเิ นียมไอออน Cu อ่านว่า คอปเปอร์ -N³ = ไนไทรด์ไอออน (I)ไอออน -SO4 ² = ซัลเฟตไอออน Cu อ่านว่า คอปเปอร์ (II)ไอออน

สาระสาํ คญั o การเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก - เรียกช่ือไอออนบวกตามด้วยไอออนลบและตดั คําวา่ ไอออน ออก โซเดียมไอออน คลอไรด์ไอออน NaCl โซเดียมคลอไรด์

ตวั อยา่ งกิจกรรม

พลงั งานกบั การเกิดสารประกอบไอออนิก จดุ ประสงค์ ความรู้พืน้ ฐาน o คํานวณพลงั งานท่ีเกี่ยวข้องกบั ปฏิกิริยา o การเกิดพนั ธะไอออนิก การเกิดสารประกอบไอออนิกจากวฏั จกั ร บอร์น-ฮาเบอร์ สอื่ การเรียนรู้และแหลง่ การเรียนรู้ o วิดิทศั น์หรือภาพประกอบการเกดิ สารประกอบโซเดียมคลอไรด์ จากปฏิกิริยาระหวา่ ง โลหะโซเดียมกบั แก๊สคลอรีน

สาระสําคญั o พลงั งานการเกิด (heat of formation) ได้จากการทําปฎิกิริยาของธาตจุ ากการทดลองทําให้ เกิดสารประกอบขนึ ้ มา Ex. NaCl(s) มีการคายพลงั งาน -412 kJ/mol Na(s) + 1/2Cl2(g) โดยพลงั งานท่ีเก่ียวข้องกบั การรวมตวั ของสารประกอบไอออนิกทงั้ หมดเรียกวา่ พลงั งานโครงผลกึ (Lattice energy) คํานวณขนั ้ ตอนการเกิดปฏิกิริยาตามวฏั จกั รบอร์นน- ฮาเบอร์(Born-Haber cycle)

สาระสําคญั o Ex. การเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ 1 โมล ประกอบด้วยขนั ้ ตอนตามวฏั จกั รบอร์นน- ฮาเบอร์ ดงั นี ้ - พลงั งานการระเหิด (heat of sublimation) คือพลงั งานท่ีโลหะโซเดียมของแขง็ ระเหิดเป็นแก๊ส Na(s) Na(g) = 107 kJ/mol - พลงั งานไอออไนเซชนั (ionization energy) คือพลงั ท่ีอะตอมของโซเดียมในสถานะของแก๊สสญู เสีย อเิ ลก็ ตรอน Na(g) Na+(g) + e- = 496 kJ/mol - พลงั งานพนั ธะ (bond energy) คือพลงั งานที่โมเลกลุ ของคลอรีนในสถานะแก๊สสลายพนั ธะ 1/2 Cl2(g) Cl(g) = 121 kJ/mol

สาระสาํ คญั - สมั พรรคภาพอเิ ลก็ ตรอน (electron affinity) คือพลงั งานที่อะตอมคลอรีนในสถานะแก๊สได้รับ อเิ ลก็ ตรอนที่หลดุ ออกจากโซเดียม Cl(g) + e- Cl-(g) = -349 kJ/mol - พลงั งานโครงผลกึ หรือพลงั งานแลตทิช (lattic energy) คือพลงั งานที่ได้จากที่โซเดียมไอออนกบั คลอไรด์ไอออนในสถานะแก๊สรวมกนั เป็นผลกึ โซเดียมคลอไรด์ Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) = พลงั งานแลตทซิ

สาระสําคญั o เม่ือรวมสมการของปฏิกิริยายอ่ ยทงั้ 5 ขนั้ จะเหลอื Na และ Cl เป็นสารตงั้ ต้น และเหลอื NaCl เป็น ผลติ ภณั ฑ์ ขนั้ ที่ 1 Na(s) Na(g) = 107 kJ/mol ขนั้ ท่ี 2 Na(g) Na+(g) + e- = 496 kJ/mol ขนั้ ท่ี 3 1/2 Cl2(g) Cl(g) = 121 kJ/mol ขนั้ ที่ 4 Cl(g) + e- Cl-(g) = -349 kJ/mol ขนั้ ท่ี 5 Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) พลงั งานแลตทิซ o ดงั นนั ้ จะได้สมการ Na(s) + 1/2Cl2(g) NaCl(s) มีการคายพลงั งาน -412 kJ/mol o ดงั นนั ้ สามารถหาพลงั งานแลตทิซได้จาก คา่ พลงั งานรวม = 107+496+121+(349)+พลงั งานแลตทิซ -412 = 107+496+121+(349)+พลงั งานแลตทซิ พลงั งานแลตทซิ = -787 kJ/mol

คณุ สมบตั ขิ องสารประกอบไอออนิก จดุ ประสงค์ ความรู้พืน้ ฐาน o อธิบายสมบตั บิ างประการ o การเกิดพนั ธะไอออนิก ของสารประกอบไอออนิก สื่อการเรียนรู้และแหลง่ การเรียนรู้ o วดิ ิทศั น์หรือภาพประกอบเมื่อทําการทบุ ผลกึ ของสารประกอบไอออนิกและการ เปล่ยี นแปลงของไอออนในโครงผลกึ

สาระสําคญั o ผลกึ ของสารประกอบไอออนิกมีความเปราะแตกหกั ง่าย ก่อนทบุ หลงั ทบุ o สารประกอบไอออนิกมีจดุ เดือดจดุ หลอมเหลวสงู

สาระสําคญั o สารประกอบไอออนกิ สถานะของแข็งไมน่ ําไฟฟา้ แตเ่ ม่ือเป็นสารละลายจะนําไฟฟา้ ได้ ของแขง็ สารละลาย o สว่ นใหญ่ละลายนํา้ ได้ สว่ นใหญ่สารละลายท่ีได้จะเป็นเบสหรือกลางเน่ืองจากสารประกอบ ออกไซด์มีสมบตั เิ ป็นเบส และสารละลายของคลอไรด์มีสมบตั เิ ป็นกลาง จะเรียกสารละลายนี ้ วา่ สารละลายอเิ ล็กโทรไลต์

สาระสาํ คญั o ผลกึ สารประกอบไอออนิกแตกตวั เป็นไอออนจะมีค่าพลงั งานเท่ากบั พลงั งานแลตทิซ (Lattice energy) NaCl (s) --------------> Na+(g) + Cl-(g) = +776 kJ/mol o ไอออนท่ีถกู นํา้ ล้อมรอบเกิดการคายพลงั งานออกมา เรียกวา่ พลงั งานไฮเดรชนั ( Hydration energy) +- +- Na (g) + Cl(g) ---------------> Na(aq) + Cl(aq) = -771 kJ/mol

สาระสาํ คญั o พลงั งานแลตทิซ < พลงั งานไฮเดรชนั ละลายแบบคายพลงั งาน o พลงั งานแลตทิซ > พลงั งานไฮเดรชนั ละลายแบบดดู พลงั งาน o พลงั งานแลตทิซ = พลงั งานไฮเดรชนั สารจะละลายได้น้อยหรือไมล่ ะลายนํา้

สมการไอออนิกและสมการไอออนิกสทุ ธิ จดุ ประสงค์ ความรู้พืน้ ฐาน o เขียนสมการไอออนิกและ o คณุ สมบตั ิของสารประกอบ สมการไอออนกิ สทุ ธิของ ไอออนิก ปฏิกิริยาของสารประกอบไอ ออนิก

ตวั อยา่ งกิจกรรม

วธิ ีการทดลอง Na2SO4 NaNO3 Na2CO3 CaCl2 NH4Cl MgCl2

สาระสําคญั o โดยสงิ่ ที่นกั เรียนจะต้องเข้าใจในกิจกรรมนีค้ ือ เมื่อผสมสารละลายของสารประกอบไอออนิก 2 ชนิดเข้าด้วยกนั แล้วมีตะกอนเกิดขนึ ้ แสดงวา่ ไอออนในสารละลายรวมตวั กนั เกิดเป็นสารใหมท่ ่ีไม่ ละลายในนํา้ หรือมีปฏกิ ิริยาเคมีเกิดขนึ ้ สมการไอออนิก Ag (aq) +NO3(aq) +Na (aq) +Cl ¯(aq) AgCl(s) + NO3(aq) + Na (aq) สมการไอออนิกสทุ ธิ Ag (aq) + Cl ¯(aq) AgCl(s)

แนวการสอน การละลายของสารประกอบไอออนิก สารประกอบท่ลี ะลายนา้ ข้อยกเว้น ไอออนหมู่ 1 และ + - NH4 - -- - สารประกอบเฮไลด์ของ NO3 HCO3 ClO3 + 2+ 2+ - -- Ag Pb Hg2 Cl Br I สารประกอบซลั เฟตของ SO4- Ag+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ Pb Hg Ca Sr Ba

แนวการสอน การละลายของสารประกอบไอออนิก สารประกอบท่ไี ม่ละลายนา้ ข้อยกเว้น CO23- PO34- 2- ไอออนหมู่ 1 และ NH+4 ไอออนหมู่ 1 และ Ba2+ Cro4 2- S OH-