12488_พันธะไอออนิก

06/10/63 พนั ธะไอออนิก (Ionic bond) นยิ าม พนั ธะไอออนิก หมายถงึ แรงยดึ เหน่ียวระหว่างไอออนบวกและไอออนลบทเ่ี กดิ จากอะตอมให้และรับอเิ ลก็ ตรอนกนั เพื่อให้มเี วเลนต์อเิ ลก็ ตรอนเท่ากบั 8 12 โลหะ (IE ตา่ํ กว่า) อโลหะ (IE สูงกว่า) 3 4 โครงสร้างของสารประกอบไอออนิก โคออร์ดเิ นชันนมั เบอร์ คือ จํานวนไอออนทหี่ ้อมล้อมและสัมผสั กบั ไอออนอื่น 1) โครงสร้างผลกึ ของ NaF Na+ จะมี F- ห้อมล้อมและ สัมผสั โดยรอบ 6 ไอออน F- จะมี Na+ ห้อมล้อมและสัมผสั โดยรอบ 6 ไอออน 56 1

06/10/63 2) โครงสร้างผลกึ ของ CsCl การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิก Cs+ มี Cl- หอ้ มลอ้ มและสมั ผสั 8 ไอออน Cl- มี Cs+ หอ้ มลอ้ มและสมั ผสั 8 ไอออน 1. เขยี นไอออนบวกนาํ หน้าไอออนลบ 2. เขียนโลหะก่อนอโลหะ 3) โครงสร้างผลกึ ของ CaF2 3. ผลรวมของประจุเป็ นศูนย์ Ca2+ มี F- หอ้ มลอ้ มและสมั ผสั 8 ไอออน (นําจํานวนประจุบนไอออนบวกและไอออนลบคูณไว้กนั ) แต่ F- มี Ca2+ หอ้ มลอ้ มและสัมผสั เพยี ง 4 4. ใส่วงเลบ็ กลุ่มไอออนบวกหรือไอออนลบมมี ากกว่า 1 กล่มุ ไอออนเท่าน้นั 8 7 ตวั อย่าง NaCl แบบฝึ กหดั 1. Na กบั Cl Na+ กบั Cl- Na2O 1. Ca2+ กบั Cl- 11 2. NH4+ กบั SO42- 9 3. Ca2+ กบั PO43- 2. Na กบั Cl Na+ กบั O2- 4. Al3+ กบั O2- 12 10 การอ่านชื่อสารประกอบไอออนิก การอ่านชื่อสารประกอบไอออนิก 1. กรณธี าตุโลหะทม่ี เี ลขออกซิเดชันค่าเดยี วรวมกบั อโลหะ ให้อ่านช่ือ 2. กรณีธาตุโลหะท่ีมีเลขออกซิเดชันหลายค่ารวมกับอโลหะ ให้อ่านช่ือ โลหะทเ่ี ป็ นไอออนบวก แล้วตามช่ืออโลหะทเ่ี ป็ นไอออนลบ โดยลง โลหะทเ่ี ป็ นไอออนบวก แล้วตามช่ืออโลหะทเี่ ป็ นไอออนลบ แล้วตามด้วย เสียงพยางค์ท้ายด้วย ไ-ด์ (-ide) ค่าประจุโดยวงเลบ็ เป็ นเลขโรมนั และลงเสียงพยางค์ท้ายด้วย ไ-ด์ (-ide) เช่น ไฮโดรเจน เป็ น ไฮไดรด์ (hydride) เช่น Fe มเี ลขออกซิเดชัน 2 ค่า เกดิ ไอออน 2 ชนดิ คือ Fe2+ Fe3+ ตวั อยา่ ง คลอรีน เป็ น คลอไรด์ (chloride) สารประกอบทเ่ี กดิ ขึน้ กบั Fe เป็ น โบรมนี เป็ น โบรไมด์ (bromide) FeCl2 อ่านว่า ไอร์ออน (II) คลอไรด์ (Iron (II) chloride) FeCl3 อ่านว่า ไอร์ออน (III) คลอไรด์ (Iron (III) chloride) NaCl อ่านวา่ โซเดียมคลอไรด์ (Sodium chloride) 12 KBr อ่านวา่ โพแทสเซียมโบรไมด์ (Potassium bromide) 11 2

06/10/63 การอ่านชื่อสารประกอบไอออนิก การอ่านช่ือสารประกอบไอออนิก 3. กรณธี าตุโลหะหรือกล่มุ ไอออนบวกทม่ี เี ลขออกซิเดชันค่าเดยี วรวมกบั 4. กรณธี าตุโลหะทม่ี เี ลขออกซิเดชันหลายค่ารวมกบั กลุ่มไอออนลบ ให้ กล่มุ ไอออนลบ ให้อ่านช่ือไอออนบวก แล้วตามด้วยช่ือกลุ่มไอออนลบ อ่านช่ือไอออนบวก แล้ววงเลบ็ ค่าประจุของไอออนบวก และอ่านช่ือกลุ่ม ไอออนลบตามหลงั เช่น เช่น Cr มเี ลขออกซิเดชัน 2 ค่า เกดิ ไอออน 2 ชนดิ คือ Cr2+ Cr3+ Na2SO4 อ่านว่า โซเดยี มซัลเฟต (Sodium sulfide) สารประกอบทเี่ กดิ ขนึ้ กบั Cr เป็ น Ba(OH)2 อ่านว่า แบเรียมไฮดรอกไซด์ (Barium hydroxide) CrSO4 อ่านว่า โครเมยี ม (II) ซัลเฟต (Chromium (II) sulfate) KNO3 อ่านว่า โพแทสเซียมไนเตรต (Potassium nitrate) Cr2(SO4)3 อ่านว่า โครเมยี ม (III) ซัลเฟต (Chromium (III) sulfate) NH4Cl อ่านว่า แอมโมเนยี มคลอไรด์ (Amonium chloride) 14 13 พลงั งานกบั การเกดิ สารประกอบไอออนิก Na+ (g) + e - + Cl(g) 1 Na(s) E การระเหิด Na(g) ∆H1 = +107 kJ/mol ∆H3 = +121 kJ 3 4 ∆H4 = -349 kJ 2 Na (g) IE Na+ (g) + e- ∆H2 = +496 kJ/mol Na+(g) + e - + 1/2Cl2(g) Na+(g) + Cl-(g) 3 1/2Cl2(g) E การสลายพนั ธะCl(g) ∆H3 = +121 kJ/mol 4 Cl (g) + e- EA Cl- (g) ∆H4 = - 349 kJ/mol ∆H2 = +496 kJ ∆H2f = (+107)+(+496)+(+121)+(-349)+(-787) = - 412 kJ/mol 5 Na+(g) + Cl-(g) E แลตทิซ NaCl(s) ∆H5 = - 787 kJ/mol Na(g) + 1/2Cl2(g) วฏั จักรบอร์น5 – ฮาเบอร์ 15 ∆H1 = +107 kJ 1 ∆H5 = -787 kJ เร่ิมต้น Na(s) + 1/2Cl2(g) ∆Hf = -412 kJ/mol 16 สุดท้าย NaCl (s) สมบัตขิ องสารประกอบไอออนิก การละลายนํ้าของสารประกอบไอออนิก OH 1. ไม่มสี ูตรโมเลกลุ มแี ต่สูตรอย่างง่าย Cl- ไอออน OH H 2. สารประกอบไอออนิกทุกชนิดเป็ นของแข็งทอ่ี ุณหภูมิห้อง H 3. แข็งแต่เปราะ H 4. จุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง oH 5. ไม่นําไฟฟ้าในสถานะของแขง็ แต่เม่ือละลายนํา้ จะนําไฟฟ้าได้ดี Na+ ไอออน NaCl 6. บางชนิดละลายนํา้ ได้ แต่บางชนิดไม่ละลายนํ้า โมเลกลุ นํา้ H Ho H Ho Ho o H H H oH 17 H 18 3

06/10/63 พลงั งานกบั การละลายนํา้ ของสารประกอบไอออนิก สรุปการละลายนํา้ ของสารประกอบไอออนิก Na+(g) + Cl-(g) ∆Hlattice > ∆Hhydration แสดงว่ามีการดูดพลงั งาน ∆Hlattice < ∆Hhydration แสดงว่ามกี ารคายพลงั งาน 1 2 ∆Hlattice >>> ∆Hhydration แสดงว่าสารน้ันไม่ค่อยละลาย ∆Hlatt = +776 kJ ∆Hhyd = -771 kJ สารท่ีละลายน้าํ ได้ < 0.1 g/H2O 100 cm3 ท่ี 25 0C แสดงวา่ ไม่ละลาย สารที่ละลายน้าํ ได้ 0.1-1.0 g/H2O 100 cm3 ท่ี 25 0C แสดงวา่ ละลายไดบ้ างส่วน NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) สารที่ละลายน้าํ ได้ > 1.0 g/H2O 100 cm3 ท่ี 25 0C แสดงวา่ ละลายไดด้ ี ∆Hsoln = +5 kJ 20 19 สมการไอออนิก ปฏิกริ ิยาของสารประกอบไอออนิก เม่ือสารประกอบไอออนิกในสถานะของแขง็ มาละลายน้าํ กจ็ ะแตกตวั Cl- Ag+ เป็ นไอออน Na+ NO3- NaCl (s) Na+(aq) + Cl- (aq) สารละลาย NaCl สารละลาย AgNO3 AgNO3(s) Ag+(aq) + NO3-(aq) NaCl Na+(aq) + Cl-(aq) AgNO3 Ag+(aq) + NO3-(aq) K2SO4(s) 2K+(aq) + SO42-(aq) AgCl (s) Na+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3-(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) + AgCl(s) 21 สมการไอออนิก 22 NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq) หลกั การเขยี นสมการไอออนิก AgNO3 (s) Ag+ (aq) + NO3- (aq) 1. เขียนเฉพาะไอออนหรือโมเลกลุ ทท่ี าํ ปฏกิ ริ ิยากนั Na+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3-(aq) Na+(aq) + NO3-(aq) + AgCl(s) 2. ถ้าสารท่ีเก่ียวข้องในปฏิกริ ิยาเป็ นสารท่ีไม่ละลายนํา้ หรือไม่แตกตัวเป็ น ไอออน ให้เขยี นสูตรโมเลกลุ ของสารน้ันในสมการได้ เช่น H2 NH3 CO2 สมการไอออนิก 3. ดุลสมการไอออนิก โดยทาํ ให้จํานวนอะตอม และจํานวนไอออน ของทุก ธาตุเท่ากนั รวมท้งั ประจุรวมท้งั ซ้ายและขวาต้องเท่ากนั ด้วย Cl-(aq) + Ag+(aq) AgCl(s) 24 สมการไอออนิกสุทธิ 23 4

06/10/63 แบบฝึ กหัด แรงดึงดูดระหวา่ งไออนบวกซ่ึงเรียงชิดกนั กบั อิเลก็ ตรอนท่ี อยโู่ ดยรอบหรือเป็นแรงยดึ เหนี่ยวท่ีเกิดจากอะตอมในกอ้ น จงเขียนสมการไอออนกิ ทเ่ี กดิ จากการผสมสารคู่ต่อไปนี้ โลหะใชเ้ วเลนส์อิเลก็ ตรอนท้งั หมดร่วมกนั 1. AgNO3 (aq) กบั CaBr2(aq) 2. CuSO4 (aq) กบั K2S (aq) 26 3. NaOH (aq) กบั HCl (aq) 25 สมบัติของโลหะ 1. เป็ นตัวนําไฟฟ้าได้ดี 2. โลหะนําความร้อนได้ดี 3. โลหะตแี ผ่เป็ นแผ่นหรือดงึ ออกเป็ นเส้นได้ 4. โลหะมีผวิ เป็ นมันวาว 5. โลหะมจี ุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง 27 28 5