คู่มือครูวิชาเคมี เรื่อง พันธะเคมี

บทที่ 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1140 บทท่ี 3 พนั ธะเคมี goo.gl/9cEfLr ผลการเรียนรู้ 1. อธบิ ายการเกดิ ไอออนและการเกิดพันธะไอออนิก โดยใช้แผนภาพหรือสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อิส 2. เขียนสตู รและเรยี กชอ่ื สารประกอบไอออนกิ 3. คำ�นวณพลังงานท่ีเก่ียวข้องกับปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบไอออนิกจากวัฏจักรบอร์น- ฮาเบอร์ 4. อธบิ ายสมบตั ขิ องสารประกอบไอออนกิ 5. เขยี นสมการไอออนิกและสมการไอออนิกสุทธิของปฏกิ ริ ยิ าของสารประกอบไอออนิก 6. อธิบายการเกิดพนั ธะโคเวเลนต์แบบพันธะเดย่ี ว พนั ธะคู่ และพันธะสาม ดว้ ยโครงสร้าง ลวิ อสิ 7. เขยี นสูตรและเรียกชอ่ื สารโคเวเลนต์ 8. วิเคราะห์และเปรียบเทียบความยาวพันธะและพลังงานพันธะในสารโคเวเลนต์​​​​ร​​ วมทั้ง ค�ำ นวณพลงั งานทเี่ กีย่ วข้องกับปฏิกริ ยิ าของสารโคเวเลนตจ์ ากพลงั งานพนั ธะ 9. คาดคะเนรูปร่างโมเลกุลโคเวเลนต์โดยใช้ทฤษฎีการผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์ และระบสุ ภาพขวั้ ของโมเลกุลโคเวเลนต์ 10. ระบุชนิดของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์ และเปรียบเทียบจุดหลอมเหลว จดุ เดือด และการละลายน้�ำ ของสารโคเวเลนต์ 11. สืบคน้ ข้อมลู และอธบิ ายสมบัตขิ องสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายชนดิ ตา่ ง ๆ 12. อธบิ ายการเกดิ พันธะโลหะและสมบตั ขิ องโลหะ 13. เปรียบเทียบสมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ สืบคน้ ข้อมูลและนำ�เสนอตวั อยา่ งการใช้ประโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และ โลหะ ไดอ้ ยา่ งเหมาะสม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พันธะเคมี 141การวเิ คราะหผ์ ลการเรียนรู้จุดประสงค์การเรยี นรู้1. เขียนสญั ลักษณแ์ บบจดุ ของลิวอิสของธาตุและไอออน และระบไุ ดว้ ่าธาตหุ รือไอออนน้นั เปน็ ไปตามกฎออกเตต ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ -- 1. ความใจกวา้ ง 2. การใชว้ จิ ารณญาณผลการเรียนรู้1. อธบิ ายการเกดิ ไอออนและการเกดิ พนั ธะไอออนกิ โดยใชแ้ ผนภาพหรอื สญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิจุดประสงคก์ ารเรียนรู้1. อธบิ ายการเกดิ ไอออนและการเกดิ พนั ธะไอออนกิ โดยใชแ้ ผนภาพหรอื สญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ2. อธบิ ายโครงสรา้ งของสารประกอบไอออนกิ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ -- 1. ความใจกวา้ ง 2. การใชว้ จิ ารณญาณ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พนั ธะเคมี เคมี เลม่ 1142 ผลการเรยี นรู้ 2. เขยี นสตู รและเรยี กชอ่ื สารประกอบไอออนกิ จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. เขยี นสตู รและเรยี กชอ่ื สารประกอบไอออนกิ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ - - 1. ความใจกวา้ ง 2. การใชว้ จิ ารณญาณ ผลการเรยี นรู้ 3. คำ�นวณพลังงานท่เี ก่ยี วข้องกับปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบไอออนิกจากวัฏจักรบอร์น- ฮาเบอร์ จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. คำ�นวณพลังงานท่เี ก่ยี วข้องกับปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบไอออนิกจากวัฏจักรบอร์น- ฮาเบอร์ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ - 1. การใชจ้ �ำ นวน 1. ความใจกวา้ ง 2. การใชว้ จิ ารณญาณ ผลการเรียนรู้ 4. อธบิ ายสมบตั ขิ องสารประกอบไอออนกิ จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. อธบิ ายสมบตั บิ างประการของสารประกอบไอออนกิ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ - 1. การตคี วามหมายขอ้ มลู 1. ความใจกวา้ ง และลงขอ้ สรปุ 2. การใชว้ จิ ารณญาณ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 143ผลการเรยี นรู้5. เขยี นสมการไอออนกิ และสมการไอออนกิ สทุ ธขิ องปฏกิ ริ ยิ าของสารประกอบไอออนกิจุดประสงคก์ ารเรยี นรู้1. เขยี นสมการไอออนกิ และสมการไอออนกิ สทุ ธขิ องปฏกิ ริ ยิ าของสารประกอบไอออนกิ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์1. การทดลอง 1. ความรว่ มมอื การท�ำ งาน 1. ความใจกวา้ ง เปน็ ทมี และภาวะผนู้ �ำ 2. การใชว้ จิ ารณญาณผลการเรียนรู้6. อธบิ ายการเกดิ พนั ธะโคเวเลนตแ์ บบพนั ธะเดย่ี ว พนั ธะคู่ และพนั ธะสาม ดว้ ยโครงสรา้ ง ลวิ อสิจุดประสงคก์ ารเรยี นรู้1. อธบิ ายการเกดิ พนั ธะโคเวเลนตแ์ บบพนั ธะเดย่ี ว พนั ธะคู่ และพนั ธะสาม ดว้ ยโครงสรา้ ง ลวิ อสิ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ -- 1. ความใจกวา้ ง 2. การใชว้ จิ ารณญาณผลการเรยี นรู้7. เขยี นสตู รและเรยี กชอ่ื สารโคเวเลนต์จดุ ประสงค์การเรยี นรู้1. เขยี นสตู รและเรยี กชอ่ื สารโคเวเลนต์ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ -- 1. ความใจกวา้ ง 2. การใชว้ จิ ารณญาณ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พันธะเคมี เคมี เลม่ 1144 ผลการเรียนรู้ 8. วิเคราะห์และเปรยี บเทยี บความยาวพนั ธะและพลังงานพนั ธะในสารโคเวเลนต์ รวมทง้ั ค�ำ นวณพลงั งานทเ่ี กย่ี วขอ้ งกบั ปฏกิ ริ ยิ าของสารโคเวเลนตจ์ ากพลงั งานพนั ธะ จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1. วเิ คราะหแ์ ละเปรยี บเทยี บความยาวพนั ธะและพลงั งานพนั ธะในสารโคเวเลนต์ 2. ค�ำ นวณพลงั งานทเ่ี กย่ี วขอ้ งกบั ปฏกิ ริ ยิ าของสารโคเวเลนตจ์ ากพลงั งานพนั ธะ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ - 1. การใชจ้ �ำ นวน 1. ความใจกวา้ ง 2. การตคี วามหมายขอ้ มลู 2. การใชว้ จิ ารณญาณ และลงขอ้ สรปุ ผลการเรยี นรู้ 9. คาดคะเนรปู รา่ งโมเลกลุ โคเวเลนตโ์ ดยใชท้ ฤษฎกี ารผลกั ระหวา่ งคอู่ เิ ลก็ ตรอนในวงเวเลนซ์ และระบสุ ภาพขว้ั ของโมเลกลุ โคเวเลนต์ จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1. คาดคะเนรปู รา่ งโมเลกลุ โคเวเลนตโ์ ดยใชท้ ฤษฎกี ารผลกั ระหวา่ งคอู่ เิ ลก็ ตรอนในวงเวเลนซ์ 2. เขยี นแสดงทศิ ทางขัว้ พันธะและทิศทางข้ัวของโมเลกลุ รวมทง้ั ระบุสภาพข้วั ของโมเลกลุ โคเวเลนต์ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ 1. การสงั เกต 1. ความรว่ มมอื การท�ำ งาน 1. ความใจกวา้ ง 2. การสรา้ งแบบจ�ำ ลอง เปน็ ทมี และภาวะผนู้ �ำ 2. การใชว้ จิ ารณญาณ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทที่ 3 | พนั ธะเคมี 145ผลการเรยี นรู้10.ระบุชนิดของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์ และเปรียบเทียบจุดหลอมเหลว จุดเดอื ด และการละลายน�ำ้ ของสารโคเวเลนต์จุดประสงค์การเรียนรู้1. ระบุชนิดของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์ และเปรียบเทียบจุดหลอมเหลว จดุ เดอื ด และการละลายน�ำ้ ของสารโคเวเลนต์ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ -1. การตคี วามหมายขอ้ มลู 1. ความใจกวา้ ง และลงขอ้ สรปุ 2. การใชว้ จิ ารณญาณผลการเรยี นรู้11.สบื คน้ ขอ้ มลู และอธบิ ายสมบตั ขิ องสารโคเวเลนตโ์ ครงรา่ งตาขา่ ยชนดิ ตา่ ง ๆจุดประสงค์การเรยี นรู้1. สบื คน้ ขอ้ มลู อธบิ ายสมบตั ิ และน�ำ เสนอตวั อยา่ งของสารโคเวเลนตโ์ ครงรา่ งตาขา่ ยชนดิ ตา่ ง ๆ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์- 1. การสอ่ื สารสารสนเทศและ 1. ความใจกวา้ ง การรเู้ ทา่ ทนั สอ่ื 2. การใชว้ จิ ารณญาณ 2. ความรว่ มมอื การท�ำ งาน 3. การเหน็ คณุ คา่ ทาง เปน็ ทมี และภาวะผนู้ �ำ วทิ ยาศาสตร์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี เคมี เล่ม 1146 ผลการเรียนรู้ 12. อธบิ ายการเกิดพันธะโลหะและสมบตั ิของโลหะ จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. อธบิ ายการเกดิ พนั ธะโลหะและสมบตั ขิ องโลหะ ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ - - 1. ความใจกวา้ ง 2. การใชว้ จิ ารณญาณ ตัวชว้ี ดั 13. เปรยี บเทยี บสมบตั บิ างประการของสารประกอบไอออนกิ สารโคเวเลนต์ และโลหะ สบื คน้ ขอ้ มลู และน�ำ เสนอตวั อยา่ งการใชป้ ระโยชนข์ องสารประกอบไอออนกิ สารโคเวเลนต์ และโลหะ ได้อยา่ งเหมาะสม จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. เปรียบเทียบสมบตั ิบางประการของสารประกอบไอออนกิ สารโคเวเลนต์ และโลหะ 2. สบื คน้ ขอ้ มลู และน�ำ เสนอตวั อยา่ งการใชป้ ระโยชนข์ องสารประกอบไอออนกิ สารโคเวเลนต์ และโลหะ ได้อยา่ งเหมาะสม ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ - 1. การสอ่ื สารสารสนเทศและ 1. ความใจกวา้ ง การรเู้ ทา่ ทนั สอ่ื 2. การใชว้ จิ ารณญาณ 2. ความรว่ มมอื การท�ำ งาน 3. การเหน็ คณุ คา่ ทาง เปน็ ทมี และภาวะผนู้ �ำ วทิ ยาศาสตร์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทที่ 3 | พนั ธะเคมี 147 ผงั มโนทศั น์ บทที่ 3 พันธะเคมีสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของ เขยี นแสดงไดด้ ว้ ย เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน กฎออกเตต ลวิ อสิ เกย่ี วขอ้ งกบั สว่ นใหญเ่ ปน็ ไปตามสมการไอออนกิ และ พนั ธะเคมี แบบจ�ำ ลองสมการไอออนกิ สทุ ธิ ทะเลอเิ ลก็ ตรอนเขยี นแสดงปฏกิ ริ ยิ าดว้ ย อธบิ ายการเกดิ ดว้ ย พนั ธะไอออนกิ แบง่ เปน็ เกดิ เปน็ โลหะ พนั ธะโลหะ เกดิ เปน็ พนั ธะโคเวเลนต์ มสี มบตั ิสารประกอบไอออนกิ เกดิ เปน็ • ผวิ มนั วาว เขยี นแทนดว้ ย อธบิ าย สารโคเวเลนต์ • ตเี ปน็ แผน่ หรอื ดงึ เปน็ เสน้ ได้ สตู รของ ขน้ั ตอน • จดุ หลอมเหลวและจดุ เดอื ดสงูสารประกอบ การเกดิ ดว้ ย • น�ำ ความรอ้ นและน�ำ ไฟฟา้ ไดด้ ี มสี มบตั ิ วฏั จกั ร เขยี นแทน ยดึ เหนย่ี วกนั ดว้ ย แรงยดึ เหนย่ี ว บอรน์ -ฮาเบอร์ ดว้ ย ระหวา่ งโมเลกลุ สตู ร อาจเปน็ โมเลกลุ• ผลกึ เปน็ ของแขง็ เปราะ มสี มบตั ิ • แรงแผก่ ระจายลอนดอน• จดุ หลอมเหลวและจดุ เดอื ดสงู • แรงระหวา่ งขว้ั• ละลายน�ำ้ ได้ แบง่ ตาม • พนั ธะไฮโดรเจน• ไมน่ �ำ ไฟฟา้ เมอ่ื เปน็ ของแขง็ แต่ สภาพขว้ั น�ำ ไฟฟา้ ไดเ้ มอ่ื หลอมเหลว หรอื ละลายในน�ำ้ โมเลกลุ โมเลกลุ • จดุ หลอมเหลวและจดุ เดอื ดต�ำ่ ไมม่ ขี ว้ั มขี ว้ั • ไมล่ ะลายน�ำ้ • ไมน่ �ำ ไฟฟา้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พนั ธะเคมี เคมี เลม่ 1148 สาระสำ�คัญ สารในชวี ติ ประจำ�วัน สว่ นใหญ่ไมอ่ ยูใ่ นรูปอะตอมเดย่ี ว แต่จะประกอบดว้ ยหลายอะตอม ซงึ่ อาจเปน็ อะตอมชนดิ เดียวกนั หรอื อะตอมตา่ งชนิดกัน ยดึ เหนย่ี วกนั ด้วยพันธะเคมี โดยพันธะเคมีมี 3 ประเภท ได้แก่ พันธะไอออนกิ พนั ธะโคเวเลนต์ และพนั ธะโลหะ เกิดเป็นสารประกอบไอออนกิ สารโคเวเลนต์ และโลหะ ตามล�ำ ดบั พันธะไอออนิกเกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างประจุไฟฟ้าของไอออนบวกกับไอออนลบ ซึ่ง ส่วนใหญ่ไอออนบวกเกิดจากโลหะเสียอิเล็กตรอนและไอออนลบเกิดจากอโลหะรับอิเล็กตรอน เกิด เป็นสารประกอบไอออนิกที่ส่วนใหญ่เป็นผลึกของแข็ง เปราะ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง ละลายนำ้�ได้ ไม่น�ำ ไฟฟ้าเมอ่ื เปน็ ของแขง็ แต่นำ�ไฟฟ้าไดเ้ มอ่ื หลอมเหลวหรอื ละลายในนำ�้ พันธะโคเวเลนตเ์ กิดจากการยดึ เหนยี่ วระหว่างอะตอมธาตุ 2 อะตอม ซึ่งส่วนใหญเ่ ปน็ ธาตุ อโลหะ โดยการใชเ้ วเลนซอ์ เิ ล็กตรอนรว่ มกัน เกิดเปน็ สารโคเวเลนตท์ ีส่ ว่ นใหญ่มจี ดุ หลอมเหลวและ จดุ เดือดต�ำ่ ไม่ละลายนำ�้ และไม่น�ำ ไฟฟ้า สว่ นสารท่ีมีพันธะโคเวเลนต์ตอ่ เนื่องกนั ไปในสามมติ เิ ปน็ สารโคเวเลนต์โครงรา่ งตาข่ายที่มจี ุดหลอมเหลวและจดุ เดือดสงู พันธะโลหะเกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมธาตุโลหะกับ เวเลนซ์อิเล็กตรอนท่เี คลื่อนท่ีไปท่วั ทงั้ ชน้ิ โลหะ โดยโลหะสว่ นใหญเ่ ป็นของแขง็ มีผิวมนั วาว ตเี ป็น แผน่ หรือดงึ เป็นเส้นได้ นำ�ความรอ้ นและน�ำ ไฟฟ้าได้ดี มจี ดุ หลอมเหลวและจุดเดือดสูง การท่สี ารประกอบไอออนกิ สารโคเวเลนต์ และโลหะ มีสมบตั ิเฉพาะตัวบางประการท่ีต่างกัน จงึ สามารถน�ำ มาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ไดต้ ามความเหมาะสม เวลาทีใ่ ช้ บทนคี้ วรใชเ้ วลาสอนประมาณ 25 ช่ัวโมง 3.1 สญั ลักษณ์แบบจดุ ของลิวอสิ และกฎออกเตต 1 ชวั่ โมง 3.2 พันธะไอออนกิ 9 ชวั่ โมง 3.3 พนั ธะโคเวเลนต ์ 11 ชัว่ โมง 3.4 พนั ธะโลหะ 2 ชว่ั โมง 3.5 การใช้ประโยชนข์ องสารประกอบไอออนกิ สารโคเวเลนต์ และโลหะ 2 ชว่ั โมง ความรู้ก่อนเรยี น อะตอม ไอออน การจัดเรยี งอเิ ล็กตรอน เวเลนซ์อเิ ลก็ ตรอน และสมบตั ิของธาตหุ มู่หลัก ตามตารางธาตุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พันธะเคมี 149ตรวจสอบความรกู้ ่อนเรียน1. จับคูก่ ารจดั เรยี งอเิ ล็กตรอนของอะตอมและไอออนทก่ี ำ�หนดใหต้ ่อไปนี้ …ข… 1.1 P ก. 1s22s22p6 …ง… 1.2 K ข. [Ne]3s23p3 …ค… 1.3 I- ค. [Kr]5s24d105p6 …จ… 1.4 Cl- ง. [Ne]3s23p64s1 …ก… 1.5 Al3+ จ. [Ne]3s23p62. ใส่เครื่องหมาย หน้าข้อความที่ถูกต้อง และใส่เครื่องหมาย หน้าข้อความ ทไ่ี ม่ถกู ต้อง … ... 2.1 อะตอม Cl มีขนาดใหญ่กวา่ ไอออน Cl- อะตอม Cl เมือ่ รับอเิ ล็กตรอนเกดิ เปน็ Cl- จะมีจ�ำ นวนอิเลก็ ตรอนเพิ่มขึ้น ท�ำ ให้ ขอบเขตของกลมุ่ หมอกอิเล็กตรอนขยายออกไปจากเดมิ ดังน้นั ไอออนลบจงึ มี ขนาดใหญ่กวา่ อะตอมเดิม … … 2.2 ไอออน K+ มขี นาดเล็กกว่าไอออน Cl- … ... 2.3 ธาตสุ มมติ A B และ C อยู่ในหม่เู ดียวกนั เรยี งจากบนลงล่างของตารางธาตุ ธาตุสมมติ A มีขนาดอะตอมใหญท่ ่ีสุด ธาตุในหมู่เดียวกันเม่ือเลขอะตอมเพ่ิมข้ึนจำ�นวนโปรตอนในนิวเคลียสและ จ�ำ นวนระดบั พลงั งานที่มีอิเล็กตรอนจะเพ่มิ ขน้ึ ดว้ ย อิเล็กตรอนทีอ่ ย่ชู ้นั ในจึง เป็นคล้ายฉากก้ันแรงดึงดูดระหว่างโปรตอนในนิวเคลียสและเวเลนซ์ อิเล็กตรอน ทำ�ให้แรงดึงดูดต่อเวเลนซ์อิเล็กตรอนมีน้อย เป็นผลให้ธาตุใน หมูเ่ ดยี วกันมขี นาดอะตอมใหญ่ขน้ึ ตามเลขอะตอม … ... 2.4 ธาตุที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁸ มีเวเลนซ์ อเิ ลก็ ตรอนเทา่ กบั 8 เวเลนซ์อิเล็กตรอนเป็นอิเล็กตรอนวงนอกสุดหรือชั้นนอกสุด ซึ่งในที่นี้ระดับ พลังงานนอกสดุ คือ 4s ดังน้ัน ธาตุมีเวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอนเท่ากบั 2 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี เคมี เล่ม 1150 … ... 2.5 ไอออน O2- มีจำ�นวนเวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอนมากกว่าไอออน Na+ O2- มกี ารจดั เรยี งอิเล็กตรอนเปน็ 1s22s22p6 Na+ มกี ารจัดเรียงอิเลก็ ตรอนเป็น 1s22s22p6 ดังน้นั ไอออน O2- และ Na+ มีจ�ำ นวนเวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอนเท่ากัน … ... 2.6 ธาตุทม่ี ีเลขอะตอม 12 มเี วเลนซ์อเิ ล็กตรอนเท่ากบั 2 … ... 2.7 ธาตุ Be Mg และ Ca มีจำ�นวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเทา่ กัน … … 2.8 ไอออน K+ มกี ารจดั เรียงอิเลก็ ตรอนเป็น 2 8 8 2 K+ มกี ารจดั เรยี งอเิ ลก็ ตรอนเป็น 1s22s22p63s23p6 หรือ 2 8 8 … ... 2.9 ธาตุ Na มคี า่ อเิ ล็กโทรเนกาติวติ ตี ่ำ�กว่าธาตุ Cl … ... 2.10คา่ พลงั งานไอออไนเซชันลำ�ดับที่ 1 เรียงจากมากไปน้อยไดด้ งั น้ี N > O > F และ O > S > Se พลังงานไอออไนเซชันลำ�ดับที่ 1 ของธาตุตามคาบ มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตาม เลขอะตอม ดังนน้ั จงึ เรียงล�ำ ดบั ได้เป็น F > N > O สว่ นพลงั งานไอออไนเซชันลำ�ดบั ท่ี 1 ของธาตุตามหมู่ มแี นวโน้มลดลงเมื่อ เลขอะตอมเพ่ิมขนึ้ ดังนน้ั จึงเรยี งล�ำ ดับได้เปน็ O > S > Se สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทที่ 3 | พันธะเคมี 1513.1 สัญลักษณ์แบบจดุ ของลวิ อิสและกฎออกเตตจดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ เขยี นสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ของธาตแุ ละไอออน และระบไุ ดว้ า่ ธาตหุ รอื ไอออนนน้ั เปน็ ไปตามกฎออกเตตความเข้าใจคลาดเคลอ่ื นที่อาจเกิดข้ึนความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้องจุ ด ใ น สั ญ ลั ก ษ ณ์ แ บ บ จุ ด ข อ ง ลิ ว อิ ส แ ส ด ง จุ ด ใ น สั ญ ลั ก ษ ณ์ แ บ บ จุ ด ข อ ง ลิ ว อิ ส แ ส ด งอิเล็กตรอนทั้งหมด เช่น Na มีอิเล็กตรอน เฉพาะเวเลนซ์อิเล็กตรอน เช่น Na มี 1ทั้งหมด 1 อิเล็กตรอน เวเลนซ์อิเล็กตรอนแนวการจัดการเรียนรู้ 1. ครใู หน้ กั เรยี นยกตวั อยา่ งสตู รเคมขี องสารตา่ ง ๆ ทน่ี กั เรยี นรจู้ กั ทง้ั นส้ี ารทย่ี กตวั อยา่ งควรมีทง้ั ธาตุ สารประกอบ และธาตหุ มู่ VIIIA หรอื แกส๊ มสี กลุ เชน่ O2 CO2 H2O NaCl He แลว้ ตง้ั ค�ำ ถามวา่สตู รเคมขี องสารทย่ี กตวั อยา่ งมาสว่ นใหญป่ ระกอบดว้ ยธาตเุ พยี ง 1 อะตอม หรอื มากกวา่ 1 อะตอม ซง่ึควรไดค้ �ำ ตอบวา่ สารสว่ นใหญป่ ระกอบดว้ ยธาตมุ ากกวา่ 1 อะตอม จากนน้ั เชอ่ื มโยงเขา้ สคู่ วามหมายของพนั ธะเคมวี า่ เปน็ การยดึ เหนย่ี วกนั ของอะตอมหรอื ไอออนในสาร 2. ครใู ชค้ �ำ ถามทบทวนความรเู้ ดมิ วา่ ธาตหุ มู่ VIIIA หรอื แกส๊ มสี กลุ เชน่ He Ne ซง่ึ อยใู่ นรปู อะตอมเดย่ี วมจี �ำ นวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเปน็ เทา่ ใด และบรรจเุ ตม็ ออรบ์ ทิ ลั ในระดบั พลงั งานหลกัหรอื ไม่ ซง่ึ ควรไดค้ �ำ ตอบวา่ He มี 2 เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน Ne มี 8 เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน และเตม็ ออรบ์ ทิ ลัในระดบั พลงั งานหลกั ท�ำ ใหอ้ ะตอมแกส๊ มสี กลุ มคี วามเสถยี ร 3. ครใู หน้ กั เรยี นพจิ ารณารปู 3.1 แลว้ อธบิ ายวา่ จดุ ในสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ แสดงเวเลนซ์อเิ ลก็ ตรอน เชน่ He มี 2 จดุ แสดงวา่ มี 2 เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน Na มี 1 จดุ แสดงวา่ มี 1 เวเลนซ์อเิ ลก็ ตรอน จากนน้ั อธบิ ายวธิ กี ารเขยี นสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ โดยเขยี นจดุ เดย่ี วทง้ั 4 ดา้ นรอบสญั ลกั ษณข์ องธาตกุ อ่ น แลว้ จงึ เตมิ จดุ ใหเ้ ปน็ คู่ 4. ครใู หน้ กั เรยี นพจิ ารณาสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ของ Na และ Cl แลว้ ตง้ั ค�ำ ถามวา่ ถา้จะท�ำ ให้จำ�นวนเวเลนซ์อิเลก็ ตรอนของธาตุท้งั สองเท่ากับของอะตอมแก๊สมสี กุลซ่งึ เสถยี รจะท�ำ ไดง้ ่ายทส่ี ดุ อยา่ งไร และจะไดจ้ �ำ นวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเทา่ กบั แกส๊ มสี กลุ ใด ซง่ึ ควรไดค้ �ำ ตอบวา่ Na ให้ 1 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1152 อเิ ลก็ ตรอนเกดิ เปน็ ไอออน Na+ และมจี �ำ นวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเทา่ กบั Ne สว่ น Cl รบั 1 อเิ ลก็ ตรอน เกดิ เปน็ ไอออน Cl- และมจี �ำ นวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเทา่ กบั Ar จากนน้ั อธบิ ายเพม่ิ เตมิ วา่ หลกั การ ที่อะตอมของธาตุอื่น ๆ มีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันเพื่อที่จะทำ�ให้แต่ละอะตอมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน เทา่ กบั 8 เรยี กหลกั การนว้ี า่ กฎออกเตต 5. ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามเพอ่ื ตรวจสอบความเขา้ ใจ ตรวจสอบความเข้าใจ 1. เขยี นสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ของไอออน Ca²+ [ Ca ]2+ 2. สญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ของธาตสุ มมตติ อ่ ไปน ้ี X เปน็ ของธาตหุ มใู่ ด หมู่ VIA 3. สญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ในขอ้ 1 และ 2 มเี วเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเปน็ ไปตามกฎออกเตต หรอื ไม่ ขอ้ 1 เปน็ ไปตามกฎออกเตต สว่ นขอ้ 2 ไมเ่ ปน็ ไปตามกฎออกเตต 6. ครอู ธบิ ายวา่ สารทไ่ี มอ่ ยใู่ นรปู อะตอมเดย่ี ว มพี นั ธะเคมยี ดึ เหนย่ี วระหวา่ งอะตอมหรอื ไอออน โดยที่อะตอมของธาตุอาจมีการให้อิเล็กตรอน รับอิเล็กตรอน หรือใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน ทำ�ให้เกิด พนั ธะเคมี 3 ประเภท ไดแ้ ก่ พนั ธะไอออนกิ พนั ธะโคเวเลนต์ และพนั ธะโลหะ แนวทางการวัดและประเมินผล 1. ความรเู้ กย่ี วกบั พนั ธะเคมี สญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ และกฎออกเตต จากการอภปิ ราย การท�ำ แบบฝกึ หดั และการทดสอบ 2. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ จากการสังเกตพฤติกรรมใน การอภปิ ราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทที่ 3 | พนั ธะเคมี 1533.2 พนั ธะไอออนิก 3.2.1 การเกิดพนั ธะไอออนิก 3.2.2 สตู รเคมแี ละชื่อของสารประกอบไอออนกิจุดประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธบิ ายการเกดิ ไอออนและการเกดิ พันธะไอออนกิ โดยใชแ้ ผนภาพหรือสญั ลกั ษณแ์ บบจุดของลวิ อิส 2. อธิบายโครงสร้างของสารประกอบไอออนกิ 3. เขยี นสตู รและเรยี กชื่อสารประกอบไอออนิกความเข้าใจคลาดเคล่ือนทอ่ี าจเกดิ ข้ึนความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้องพันธะระหว่างธาตุโลหะกับธาตุอโลหะเป็น พั น ธ ะ ร ะ ห ว่ า ง ธ า ตุ โ ล ห ะ กั บ ธ า ตุ อ โ ล ห ะพันธะไอออนิกเท่านั้น บางชนิดอาจเป็นพันธะโคเวเลนต์ เช่น AlCl₃ BeCl₂สือ่ การเรยี นรแู้ ละแหล่งการเรียนรู้ แบบจ�ำ ลองหรอื ภาพโครงผลกึ ของสารประกอบไอออนกิแนวการจดั การเรียนรู้ 1. ครยู กตวั อยา่ งสตู รเคมขี องสารประกอบไอออนกิ เชน่ NaCl CaF₂ KI แลว้ ตง้ั ค�ำ ถามวา่สารทย่ี กตวั อยา่ งประกอบดว้ ยธาตอุ งคป์ ระกอบชนดิ ใด ซง่ึ ควรไดค้ �ำ ตอบวา่ ประกอบดว้ ยธาตโุ ลหะกบั ธาตอุ โลหะ จากนน้ั ครอู ธบิ ายวา่ ธาตโุ ลหะมพี ลงั งานไอออไนเซชนั ต�ำ่ จงึ เสยี อเิ ลก็ ตรอนเกดิ เปน็ไอออนบวกไดง้ า่ ย สว่ นธาตอุ โลหะมคี า่ สมั พรรคภาพอเิ ลก็ ตรอนสงู จงึ รบั อเิ ลก็ ตรอนเกดิ เปน็ ไอออนลบไอออนบวกและไอออนลบมีประจุไฟฟ้าต่างกันจึงยึดเหน่ียวกันด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้าเรยี กการยดึ เหนย่ี วนว้ี า่ พนั ธะไอออนกิ และเรยี กสารทเ่ี กดิ จากพนั ธะไอออนกิ วา่ สารประกอบไอออนกิ 2. ครูอธิบายการเกิดพันธะไอออนิกโดยเริ่มจากเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอน แบบจำ�ลองอะตอมของโบร์ และสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสของ Na และ Na+ แล้วให้นักเรียนพิจารณาสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ของ Na พบวา่ มี 1 จดุ และเมอ่ื เสยี อเิ ลก็ ตรอน สญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1154 ลวิ อสิ ของ Na+ จะแสดงจดุ 8 จดุ ซง่ึ เปน็ เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนชน้ั ถดั ไป และมจี �ำ นวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน เปน็ ไปตามกฎออกเตต 3. ครใู หน้ กั เรยี นเขยี นการจดั เรยี งอเิ ลก็ ตรอน แบบจ�ำ ลองอะตอมของโบร์ และสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ของ Cl และ Cl- จากนน้ั ใหพ้ จิ ารณาสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ของ Cl พบวา่ มี 7 จดุ และ เมอ่ื รบั อเิ ลก็ ตรอน สญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ ของ Cl- จะแสดงจดุ 8 จดุ เปน็ ไปตามกฎออกเตต 4. ครอู ธบิ ายการเกดิ สารประกอบโซเดยี มคลอไรด์ (NaCl) โดยใชแ้ บบจ�ำ ลองอะตอมของโบร์ และสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ แสดงการใหแ้ ละรบั อเิ ลก็ ตรอนระหวา่ ง Na และ Cl เกดิ เปน็ Na+ และ Cl- ซง่ึ มปี ระจไุ ฟฟา้ ตา่ งกนั จงึ ยดึ เหนย่ี วกนั ดว้ ยแรงดงึ ดดู ระหวา่ งประจไุ ฟฟา้ เกดิ เปน็ NaCl 5. ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามเพอ่ื ตรวจสอบความเขา้ ใจ ตรวจสอบความเข้าใจ เขียนแผนภาพแสดงการให้และรับอิเล็กตรอนของอะตอมธาตุในการเกิดสารประกอบ แมกนเี ซยี มฟลอู อไรด์ (MgF₂) โดยใชแ้ บบจ�ำ ลองอะตอมของโบรแ์ ละสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อสิ F + Mg + F [ F ]- [ Mg ]²+ [ F ]- MgF₂ 6. ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับโครงสร้างของสารประกอบไอออนิก โดยให้ นักเรียนพิจารณาจากแบบจำ�ลองหรือภาพโครงผลึกของสารในรูป 3.2 เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า สารประกอบไอออนิกในสถานะของแข็งอย่ใู นรูปผลึกท่มี ีไอออนบวกและไอออนลบยึดเหน่ยี วกันด้วย พนั ธะไอออนกิ อยา่ งตอ่ เนอ่ื งกนั ไปทง้ั สามมติ เิ ปน็ โครงผลกึ และไมอ่ ยใู่ นรปู โมเลกลุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 155 7. ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ แบบฝกึ หดั 3.1 เพอ่ื ทบทวนความรู้ 8. ครนู �ำ เขา้ สกู่ ารศกึ ษาเรอ่ื งสตู รเคมขี องสารประกอบไอออนกิ โดยใหน้ กั เรยี นพจิ ารณาตาราง3.1 แลว้ ตง้ั ค�ำ ถามวา่ ประจขุ องไอออนสมั พนั ธก์ บั เลขหมขู่ องธาตใุ นตารางธาตหุ รอื ไม่ อยา่ งไร ซง่ึ ควรไดค้ �ำ ตอบวา่ ประจขุ องไอออนมคี วามสมั พนั ธก์ บั เลขหมขู่ องธาตุ โดยธาตหุ มู่ IA IIA และ IIIA เมอ่ืเปน็ ไอออนจะเปน็ ไอออนบวกทม่ี ปี ระจตุ ามเลขหมู่ สว่ นธาตหุ มู่ VA VIA และ VIIA เมอ่ื เปน็ ไอออนจะเปน็ ไอออนลบทม่ี ปี ระจุ X – 8 เมอ่ื X คอื เลขหมขู่ องธาตอุ โลหะ 9. ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามชวนคดิ ชวนคิด 1. ในสารประกอบหลายชนิด ธาตุไฮโดรเจนเกิดเป็นไอออน H+ การเกิดไอออนนี้ของธาตุ ไฮโดรเจนสอดคลอ้ งกบั การเกดิ ประจขุ องธาตหุ มใู่ ด หมู่ IA 2. ในสารประกอบไอออนกิ บางชนดิ ธาตไุ ฮโดรเจนอาจเปน็ ไอออน H- การเกดิ ไอออนนข้ี อง ธาตไุ ฮโดรเจนสอดคลอ้ งกบั การเกดิ ประจขุ องธาตหุ มใู่ ด หมู่ VIIA 3. จากสมบตั กิ ารเกดิ ประจใุ นขอ้ 1 และ 2 ควรจดั ธาตไุ ฮโดรเจนใหอ้ ยใู่ นต�ำ แหนง่ ใดของตารางธาตุ เพราะเหตใุ ด ธาตไุ ฮโดรเจนควรอยใู่ นต�ำ แหนง่ กง่ึ กลางและมเี สน้ ปะเชอ่ื มระหวา่ งหมู่ IA และหมู่ VIIA เนอ่ื งจากการเกดิ เปน็ ไอออนคลา้ ยกบั การเกดิ ไอออนของธาตหุ มู่ IA และหมู่ VIIAความรเู้ พม่ิ เตมิ ส�ำ หรบั ครู เมอ่ื ธาตไุ ฮโดรเจนแสดงสมบตั บิ างประการคลา้ ยกบั ธาตหุ มู่ VIIA ซง่ึ เปน็ ธาตอุ โลหะจะเกดิ ไอออนเปน็ H- ซง่ึ เมอ่ื ยดึ เหนย่ี วกบั ไอออนบวกของโลหะแลว้ สามารถเกดิ เปน็ สารประกอบไอออนกิ ได้ เชน่ CaH2 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พนั ธะเคมี เคมี เล่ม 1156 10. ครตู ้ังคำ�ถามน�ำ วา่ เมือ่ ทราบประจุของไอออนบวกและไอออนลบแล้ว ไอออนดังกล่าว รวมตวั กนั ดว้ ยอตั ราสว่ นเทา่ ใดในการเกดิ เปน็ สารประกอบไอออนกิ 11. ครูอาจให้นักเรียนทำ�กิจกรรมเพ่ือศึกษาอัตราส่วนการรวมตัวของไอออนในสารประกอบ ไอออนกิ ดงั ตวั อยา่ งกจิ กรรม 1 ซง่ึ เปน็ ตวั อยา่ งกจิ กรรมเสนอแนะส�ำ หรบั ครดู งั น้ี กจิ กรรมเสนอแนะส�ำ หรบั ครู ตวั อยา่ งกจิ กรรม 1 เรอ่ื ง อตั ราสว่ นการรวมตวั ของไอออนในสารประกอบไอออนกิ วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ 1. กระดาษแขง็ 2. ปากกาเมจกิ 3. กรรไกร วธิ ที �ำ กจิ กรรม 1. ตดั กระดาษสีและใชป้ ากกาเมจกิ เขยี นไอออนของสารลงบนกระดาษที่ตดั โดยกำ�หนด ลกั ษณะของกระดาษและไอออนดงั ตาราง (ไอออนละ 3 ชน้ิ ) ประจุ รูปแบบของกระดาษ ไอออน -1 F- I- -2 S2- O2- -3 N3- สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 157ประจุ รูปแบบของกระดาษ ไอออน Na+ Ag++1 Cu+ Li++2 Ba2+ Cu2+ Al3+ +32. ให้นักเรียนทำ�กิจกรรมโดยนำ�กระดาษสีที่เป็นไอออนบวกและไอออนลบต่อกันให้เกิด เป็นรูปสี่เหลี่ยม เช่น สารประกอบที่เกิดจาก Na+ กับ S2- จะต้องใช้กระดาษที่เขียน Na+ 2 แผ่น และกระดาษที่เขียน S2- 1 แผ่น Na+ S2- Na+ตวั อยา่ งผลการท�ำ กจิ กรรม ผลรวมของประจไุ อออนบวกกบั ผลรวมของประจไุ อออนลบเมอ่ื น�ำ มารวมกนั แลว้ ได้เทา่ กบั ศนู ย์ เชน่ สารประกอบทเ่ี กดิ จาก Na+ กบั S2- จะตอ้ งใชก้ ระดาษทเ่ี ขยี น Na+ 2 แผน่และกระดาษทเ่ี ขยี น S2- 1 แผน่ ท�ำ ใหม้ ผี ลรวมประจขุ องไอออนบวกเทา่ กบั +2 และผลรวมของไอออนลบเทา่ กบั -2 เมอ่ื รวมประจทุ ง้ั สองจะไดเ้ ปน็ 0 ดงั นน้ั อตั ราสว่ นของจ�ำ นวน Na+ตอ่ S2- เปน็ 2:1 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1158 12. ครใู หน้ กั เรียนพจิ ารณาตาราง 3.2 แล้วอธิบายวา่ จากการทโี่ ครงสรา้ งของสารประกอบ ไอออนกิ มไี อออนบวกและไอออนลบอยตู่ อ่ เนอ่ื งกนั ไปทง้ั สามมติ ิ ไมส่ ามารถแยกเปน็ โมเลกลุ ได้ ดงั นน้ั จึงใช้สูตรเอมพิริคัลแสดงอัตราส่วนอย่างต่ำ�ของจำ�นวนไอออนที่เป็นองค์ประกอบ โดยเขียน สัญลักษณ์ของธาตหุ รอื กลมุ่ ธาตุท่เี ปน็ ไอออนบวกไว้ขา้ งหนา้ ตามด้วยไอออนลบ และแสดงอตั ราส่วน อย่างต่ำ�ของไอออนที่เป็นองค์ประกอบโดยเขียนตัวเลขอารบิกห้อยท้ายไอออนนั้น ทั้งนี้ในกรณีที่ จำ�นวนไอออนเป็น 1 ไม่ตอ้ งเขยี น โดยอัตราส่วนอยา่ งตำ่�ของไอออนต้องท�ำ ให้ผลรวมของประจเุ ป็น ศูนย์ โดยครูยกตัวอยา่ งการเขยี นสตู รสารประกอบไอออนกิ เช่น Cs+ รวมกบั S2- ด้วยอตั ราสว่ นอย่างตำ่� 2:1 จงึ เขยี นสตู รได้เปน็ Cs2S Ba2+ รวมกับ I- ดว้ ยอัตราส่วนอยา่ งตำ่� 1:2 จงึ เขียนสูตรได้เปน็ BaI2 Ca2+ รวมกบั O2- ดว้ ยอัตราสว่ นอย่างตำ�่ 1:1 จึงเขียนสตู รได้เป็น CaO Al3+ รวมกบั O2- ดว้ ยอตั ราส่วนอยา่ งต่ำ� 2:3 จงึ เขยี นสูตรได้เปน็ Al2O3 NH4+ รวมกับ SO42- ด้วยอัตราสว่ นอยา่ งต�ำ่ 2:1 จงึ เขยี นสูตรได้เป็น (NH4)2SO4 13. ครูให้นักเรียนสงั เกตวา่ การเขียนสูตรสารประกอบไอออนกิ เช่น Al2O3 ไดจ้ ากการไขว้ ตวั เลขประจุของ O มาเป็นตวั เลขห้อยของ Al และตัวเลขประจุของ Al มาเปน็ ตวั เลขห้อยของ O Al3+ O2- +3 -2 Al2O3 กรณีที่การไขว้ตัวเลขแลว้ ท�ำ ให้ได้ตัวเลขห้อยทีย่ ังไม่เป็นอัตราส่วนอยา่ งต�ำ่ ต้องปรบั ให้เปน็ อตั ราส่วน อย่างต่�ำ กอ่ น เช่น Ca2+ รวมกับ O2- เมือ่ ไขว้ตัวเลขจะได้เป็น Ca2O2 ซึง่ ตอ้ งปรับใหเ้ ป็นอตั ราสว่ น อยา่ งต่�ำ จึงได้สตู รสารประกอบเป็น CaO 14. ครูให้นกั เรยี นตอบค�ำ ถามเพื่อตรวจสอบความเขา้ ใจ ตรวจสอบความเขา้ ใจ สารประกอบไอออนกิ ทเ่ี กดิ จากธาตุ X ซง่ึ อยหู่ มู่ IIA กบั ธาตุ Y ซง่ึ อยหู่ มู่ VA จะมสี ตู รเอมพริ คิ ลั เปน็ อยา่ งไร X อยหู่ มู่ IIA เมอ่ื เปน็ ไอออนจะมปี ระจเุ ปน็ +2 และ Y อยหู่ มู่ VA เมอ่ื เปน็ ไอออนจะมปี ระจุ เปน็ -3 ดงั นน้ั สตู รเอมพริ คิ ลั จงึ เปน็ X3Y2 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทที่ 3 | พนั ธะเคมี 159 15. ครูอธิบายการเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกซึ่งจำ�เป็นต้องทราบชื่อของไอออนบวกและไอออนลบ ดงั ตาราง 3.3 โดยชใ้ี หเ้ หน็ วา่ ชือ่ ของไอออนบวกเรียกตามชอ่ื ธาตแุ ลว้ ลงท้ายด้วยค�ำ ว่าไอออน ส่วนไอออนลบเรียกช่ือธาตุโดยเปล่ียนท้ายเสียงเปน็ ไ-ด์ (-ide) แล้วลงทา้ ยด้วยคำ�วา่ ไอออนและไอออนทีเ่ ปน็ กล่มุ อะตอมมีชื่อเรยี กเฉพาะ ดงั ตาราง 3.4 โดยกลมุ่ อะตอมทีเ่ ปน็ ไอออนบวกลงท้ายด้วย เ-ยี ม (-ium) สว่ นกลุม่ อะตอมท่เี ปน็ ไอออนลบอาจลงท้ายเสียงด้วย ไ-ด์ (-ide) ไ-ต์ (-ite)หรอื เ-ต (-ate) 16. ครอู ธิบายการเรียกชอ่ื สารประกอบไอออนกิ ดังตาราง 3.5 โดยเรยี กชื่อไอออนบวกแล้วตามด้วยชื่อไอออนลบโดยตดั คำ�ว่า ไอออน ออก 17. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกของธาตุโลหะที่เกิดเป็นไอออนบวกได้หลายค่า โดยให้นักเรียนพิจารณาจากรูป 3.3 ซึ่งส่วนใหญ่พบในกรณีที่เป็นสารประกอบไอออนิกของโลหะแทรนซชิ ัน ดงั น้นั ช่ือสารประกอบทเี่ กิดจากโลหะทมี่ ีเลขออกซิเดชนัมากกว่า 1 ค่า ตอ้ งระบตุ วั เลขประจุหรือเลขออกซเิ ดชนั ของไอออนโลหะนนั้ เป็นเลขโรมนั ในวงเลบ็โดยใหน้ ักเรียนศกึ ษาการเรียกชอ่ื จากตาราง 3.6 18. ครูอาจให้นักเรียนทำ�กิจกรรมเพื่อศึกษาสูตรเคมีและชื่อของสารประกอบไอออนิก ดังตัวอยา่ งกิจกรรม 2 ซงึ่ เป็นตัวอย่างกจิ กรรมเสนอแนะส�ำ หรับครูดงั นี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1160 กจิ กรรมเสนอแนะส�ำ หรบั ครู ตวั อยา่ งกจิ กรรม 2 เรอ่ื ง เกมสตู รเคมแี ละชอ่ื ของสารประกอบไอออนกิ วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ 1. กระดาษแขง็ 2. ปากกาเมจกิ 3. กรรไกร วธิ ที �ำ กจิ กรรม 1. พิมพ์แบบลูกบาศก์ลงบนกระดาษแข็งและใช้ปากกาเมจิกเขียนไอออนดังรูป Li+ Cl - K+ Ca2+ Mg2+ OH- O2- NO3- Al3+ PO43- NH4+ CO32- 2. ตดั กระดาษตามแบบแลว้ สรา้ งเปน็ ลกู บาศกเ์ พอ่ื แจกนกั เรยี นกลมุ่ ละ 1 ชดุ (2 ลกู บาศก์ ตามขอ้ 1) 3. ใหน้ กั เรยี นโยนลกู บาศก์ 2 ลกู พรอ้ มกนั แลว้ เขยี นสตู รเคมแี ละชอ่ื ของสารประกอบ ไอออนกิ ใหไ้ ดม้ ากทส่ี ดุ ภายในเวลา 1 นาที สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 161ตวั อย่างผลการท�ำ กจิ กรรมไอออนบวก ไอออนลบ สูตร ชื่อสารประกอบ LiCl ลิเทยี มคลอไรด์Li+ Cl- Li2CO3 (lithium chloride) K2OLi+ CO32- KOH ลเิ ทยี มคาร์บอเนตK+ O2- CaCl2 (lithium carbonate)K+ OH- Ca3(PO4)2 MgO โพแทสเซียมออกไซด์Ca2+ Cl- Mg(NO3)2 (potassium oxide) Al(OH)3 โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์Ca2+ PO43- AlPO4 (potassium hydroxide)Mg2+ O2- NH4NO3 (NH4)2CO3 แคลเซยี มคลอไรด์Mg2+ NO3- (calcium chloride)Al3+ OH- แคลเซียมฟอสเฟตAl3+ PO43- (calcium phosphate)NH4+ NO3-NH4+ CO32- แมกนีเซยี มออกไซด์ (magnesium oxide) แมกนเี ซยี มไนเทรต (magnesium nitrate) อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (aluminium hydroxide) อะลมู เิ นยี มฟอสเฟต (aluminium phosphate) แอมโมเนยี มไนเทรต (ammonium nitrate) แอมโมเนียมคารบ์ อเนต (ammonium carbonate) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พนั ธะเคมี เคมี เล่ม 1162 19. ครูและนกั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั เพือ่ สรปุ ความรเู้ กย่ี วกบั การเกิดพนั ธะไอออนกิ สูตรเคมี และชอ่ื ของสารประกอบไอออนกิ ดงั นี้ - ไอออนบวกสว่ นใหญเ่ กดิ จากธาตโุ ลหะเสยี อเิ ลก็ ตรอน สว่ นไอออนลบสว่ นใหญเ่ กดิ จาก ธาตุอโลหะรับอิเล็กตรอน เมื่อไอออนบวกและไอออนลบยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงดึงดูดระหว่าง ประจุไฟฟ้า เรียกการยึดเหนี่ยวนี้ว่า พันธะไอออนิก และเรียกสารที่เกิดจากพันธะไอออนิกว่า สารประกอบไอออนกิ - สารประกอบไอออนิกในสถานะของแข็งอยู่ในรูปผลึกที่มีไอออนบวกและไอออนลบ ยึดเหนย่ี วกนั ดว้ ยพันธะไอออนิกอย่างต่อเนือ่ งกันไปท้งั สามมิติเปน็ โครงผลึก และไม่อยู่ในรปู โมเลกลุ - สูตรเคมีของสารประกอบไอออนิกเป็นสูตรเอมพิริคัลท่ีแสดงอัตราส่วนอย่างตำ่�ของ ไอออนทที่ ำ�ใหผ้ ลรวมของประจุเป็นศนู ย์ โดยแสดงสญั ลกั ษณธ์ าตทุ เ่ี ปน็ ไอออนบวกไว้ข้างหนา้ และ ตามดว้ ยไอออนลบ - ชื่อของสารประกอบไอออนิกจะเรียกชื่อไอออนบวกแล้วตามด้วยชื่อไอออนลบ​​​ถ​​ ้า ไอออนบวกเป็นโลหะที่มีเลขออกซิเดชันไดห้ ลายคา่ ต้องระบุเลขออกซเิ ดชนั ดว้ ย 20. ครใู หน้ ักเรยี นทำ�แบบฝกึ หดั 3.2 เพ่อื ทบทวนความรู้ แนวทางการวัดและประเมนิ ผล 1. ความรเู้ กย่ี วกบั การเกดิ ไอออน การเกดิ พนั ธะไอออนกิ การเขยี นแสดงการเกดิ พนั ธะไอออนกิ โดยใช้แผนภาพหรือสญั ลกั ษณแ์ บบจดุ ของลวิ อิส โครงผลกึ ของสารประกอบไอออนกิ และวธิ กี าร เขยี นสตู รเคมีและการเรยี กชอ่ื สารประกอบไอออนกิ จากการอภิปราย การท�ำ แบบฝึกหัด และการ ทดสอบ 2. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ จากการสังเกตพฤติกรรมใน การอภปิ ราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 163 แบบฝกึ หัด 3.11. เขียนแสดงการให้และรับอิเล็กตรอนในการเกิดสารประกอบระหว่างธาตุแต่ละคู่ต่อไปน้ี โดยใช้สัญลกั ษณแ์ บบจุดของลวิ อสิ 1.1 ลเิ ทยี มกับคลอรีน Li + Cl [ Li ]+ + [ Cl ]- LiCl 1.2 ซเี ซยี มกบั ก�ำ มะถนั Cs + S + Cs [ Cs ]+ + [ S ]2- + [ Cs ]+ Cs2S 1.3 แบเรียมกบั ไอโอดนี I + Ba + I [ I ]- + [ Ba ]2+ + [ I ]- BaI2 1.4 แคลเซยี มกบั ออกซเิ จน Ca + O [ Ca ]2+ + [ O ]2- CaO2. ระบุชนิดของไอออนในโครงสรา้ งผลึกของสารประกอบท่ีก�ำ หนดให้ สารประกอบลิเทยี มฟลอู อไรด์ (LiF) Li+ F- สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1164 สารประกอบแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) Mg2+ O2- K+ สารประกอบโพแทสเซยี มไอโอไดด์ (KI) I- สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทที่ 3 | พนั ธะเคมี 165 แบบฝกึ หดั 3.21. ก�ำ หนดใหธ้ าตุ X Y และ Z เป็นธาตทุ อี่ ยใู่ นหมู่ IA VIA และ VIIA ตามล�ำ ดบั เขียน สตู รสารประกอบไอออนิกที่เกิดจากธาตุต่อไปน้ี 1.1 X กบั Y สตู รสารประกอบคือ X2Y เน่อื งจากธาตุ X อยหู่ มู่ IA เกดิ เป็น X+ ธาตุ Y อยหู่ มู่ VIA เกิดเปน็ Y2- 1.2 X กับ Z สูตรสารประกอบคือ XZ เนอ่ื งจากธาตุ X อยหู่ มู่ IA เกดิ เปน็ X+ ธาตุ Z อยู่หมู่ VIIA เกดิ เปน็ Z-2. เรยี กชอ่ื สารประกอบไอออนกิ ตอ่ ไปนี้ 2.1 NH4CN แอมโมเนยี มไซยาไนด์ (ammonium cyanide) 2.2 Na2HPO4 โซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต (sodium hydrogen phosphate) 2.3 Al2(CO3)3 อะลูมิเนยี มคาร์บอเนต (aluminium carbonate) 2.4 Ca3(PO4)2 แคลเซียมฟอสเฟต (calcium phosphate) 2.5 Fe2O3 ไอร์ออน(III)ออกไซด์ (iron(III) oxide) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พันธะเคมี เคมี เลม่ 1166 3. เขียนสูตรและช่ือของสารประกอบไอออนิกท่ีเกิดจากไอออนบวกและไอออนลบท่ี กำ�หนดใหต้ ่อไปน้ี ข้อ ไอออนบวก ไอออนลบ สูตร ชื่อสารประกอบ BaS แบเรียมซัลไฟด์ (barium sulfide) 3.1 Ba2+ S2- 3.2 Al3+ OH- Al(OH)3 อะลมู เิ นยี มไฮดรอกไซด์ (aluminium hydroxide) 3.3 Na+ SO42- Na2SO4 โซเดียมซัลเฟต (sodium sulfate) 3.4 Ca2+ CO32- CaCO3 แคลเซยี มคาร์บอเนต (calcium carbonate) 3.5 NH4+ PO43- (NH4)3PO4 แอมโมเนยี มฟอสเฟต (ammonium phosphate) 4. เขียนสูตรและช่อื ของสารประกอบไอออนิกทีก่ ำ�หนดใหต้ ่อไปน้ี 4.1 Pb2+ และ Pb4+ กับ Cl- PbCl2 เลด(II)คลอไรด ์ (lead(II) chloride) PbCl4 เลด(IV)คลอไรด ์ (lead(IV) chloride) 4.2 Mn2+ และ Mn4+ กับ O2- MnO แมงกานสี (II)ออกไซด ์ (manganese(II) oxide) MnO2 แมงกานีส(IV)ออกไซด ์ (manganese(IV) oxide) 4.3 Sn2+ และ Sn4+ กับ SO42- SnSO4 ทิน(II)ซัลเฟต (tin(II) sulfate) Sn(SO4)2 ทนิ (IV)ซัลเฟต (tin(IV) sulfate) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทที่ 3 | พันธะเคมี 167 5. เขียนสูตรสารประกอบไอออนกิ ที่กำ�หนดให้ตอ่ ไปน้ี 5.1 ลิเทยี มคาร์บอเนต (lithium carbonate) Li2CO3 5.2 ไอรอ์ อน(III)ไนเทรต (iron(III) nitrate) Fe(NO3)3 5.3 คอปเปอร(์ II)ซลั เฟต (copper(II) sulfate) CuSO4 5.4 อะลูมเิ นยี มฟอสเฟต (aluminium phosphate) AlPO4 5.5 แอมโมเนยี มไฮดรอกไซด์ (ammonium hydroxide) NH4OH 3.2.3 พลังงานกับการเกดิ สารประกอบไอออนิก จุดประสงค์การเรียนรู้ คำ�นวณพลังงานที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบไอออนิกจากวัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์สอ่ื การเรยี นรแู้ ละแหล่งการเรียนรู้ วีดิทัศน์หรือภาพประกอบการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ จากปฏิกิริยาระหว่างโลหะโซเดียมกับแก๊สคลอรีนแนวการจัดการเรยี นรู้ 1. ครูให้นักเรียนดูวีดิทัศน์หรือภาพประกอบการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ จากปฏิกิริยาระหว่างโลหะโซเดียมกับแก๊สคลอรีน แล้วตั้งคำ�ถามนำ�ว่า การเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานหรือไม่ อย่างไร เพื่อนำ�เข้าสู่การศึกษาเรื่องพลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1168 2. ครูให้นักเรียนดูสมการของปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์และพลังงาน ของการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ จากนั้นให้นักเรียนตอบคำ�ถามชวนคิด ชวนคดิ พลังงานที่เกิดจากการรวมตัวกันของโซเดียมไอออนและคลอไรด์ไอออนมีค่า เหมือนหรือต่างจากคา่ พลังงานการเกิดสารประกอบโซเดยี มคลอไรด์ เพราะเหตใุ ด มีค่าต่างกัน เพราะสารตั้งตน้ ต่างกนั 3. ครอู ธิบายว่าพลงั งานของปฏิกิริยาใด ๆ อาจได้จากการทดลองโดยตรง หรอื ค�ำ นวณจาก ปฏกิ ริ ยิ าอน่ื ทเ่ี กย่ี วขอ้ ง ในกรณขี องสารประกอบไอออนกิ สามารถอธบิ ายไดโ้ ดยอาศยั ขน้ั ตอนการเกดิ ปฏิกิริยาย่อย ๆ หลายขน้ั ตอนเรียกวา่ วัฏจกั รบอรน์ -ฮาเบอร์ ซ่งึ นำ�มาใชใ้ นการค�ำ นวณพลงั งานท่ี เกย่ี วข้องในปฏิกริ ยิ าการเกดิ สารประกอบได้ 4. ครอู ธบิ ายปฏกิ ริ ยิ าการเกดิ สารประกอบโซเดยี มคลอไรด์ ซง่ึ ประกอบดว้ ยขน้ั ตอน 5 ขน้ั ตอน โดยแสดงปฏิกิริยาและพลังงานที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งเครื่องหมายบวกและลบหน้าค่าพลังงานที่แสดง การดูดพลงั งานและคายพลงั งาน 5. ครูให้นกั เรียนรวมสมการและคำ�นวณพลังงานแลตทิซ ซ่งึ ควรเขยี นสมการแสดงปฏกิ ริ ิยา ไดด้ ังนี้ Na(s) + 21 Cl2(g) NaCl(s) และคำ�นวณค่าพลังงานแลตทซิ ไดเ้ ทา่ กับ -787 กโิ ลจลู ตอ่ โมล 6. ครใู ห้นกั เรียนตอบคำ�ถามชวนคดิ ชวนคิด เพราะเหตุใดพลังงานที่ใช้ในการสลายพันธะระหว่างไอออนบวกและไอออนลบใน สารประกอบไอออนิกจึงเรียกว่า พลังงานแลตทิซ แทนที่จะเรียกว่า พลังงานพันธะ เน่อื งจากสารประกอบไอออนกิ มโี ครงสรา้ งทป่ี ระกอบด้วยไอออนบวกและไอออนลบ ยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะไอออนิกอย่างต่อเนื่องเป็นโครงผลึก ดังนั้นพลังงานที่ใช้ในการ สลายพันธะจึงเป็นค่าเฉลี่ยต่อพันธะทั้งหมดในโครงผลึก ไม่ใช่เป็นของไอออนคู่ใดคู่หนึ่ง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 169 7. ครใู ห้นกั เรยี นพิจารณารูป 3.4 แล้วให้นกั เรยี นตอบค�ำ ถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจ ตรวจสอบความเข้าใจ ขน้ั ตอนใดในรปู 3.4 สมั พนั ธก์ บั พลงั งานทก่ี �ำ หนดใหต้ อ่ ไปน้ี ก. พลงั งานพนั ธะ Cl−Cl ขน้ั ตอน 3 ข. พลงั งานแลตทซิ ของ NaCl ขน้ั ตอน 5 ค. พลงั งานการระเหดิ ของโลหะ Na ขน้ั ตอน 1 ง. สมั พรรคภาพอเิ ลก็ ตรอนของ Cl ขน้ั ตอน 4 จ. พลงั งานไอออไนเซชนั ของ Na ขน้ั ตอน 2 8. ครอู ธบิ ายเพม่ิ เติมโดยช้ใี ห้นกั เรียนสงั เกตรูป 3.4 วา่ ในแตล่ ะข้ันตอนจะแสดงสารทั้งท่ีเกดิการเปลี่ยนแปลงและไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง เนื่องจากต้องการแสดงระดับพลังงานรวมของสารที่เกีย่ วขอ้ งทุกสาร 9. ครใู หน้ ักเรยี นตอบค�ำ ถามชวนคดิ ชวนคดิ แผนภาพวัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์ของการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์สามารถ เขียนโดยสลับขั้นตอนให้ต่างจากรูป 3.4 ได้หรือไม่ อย่างไร แผนภาพวัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์ของการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์สามารถ สลับขั้นตอนได้โดยเขียนขั้นที่ 3 การสลายพันธะ Cl−Cl ก่อนขั้นที่ 2 การให้อิเล็กตรอน ของ Na ในสถานะแก๊สกลายเป็น Na+ เรียงลำ�ดับใหม่ได้เป็นขั้นที่ 1 3 2 4 5 ดังนี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1170 Na+(g) + Cl(g) + e- Na(g) + Cl(g) 2 +496 kJ 4 -349 kJ Na(g) + 12 Cl2(g) Na(g) + 12 Cl2(g) Na+(g) + Cl-(g) พลังงาน 3 +121 kJ 1 +107 kJ 5 -787 kJ -412 kJ NaCl(s) หรือสลับลำ�ดับเป็นขั้นที่ 3 1 2 4 5 10. ครูให้นักเรียนตอบคำ�ถามจากตัวอย่างคำ�ถามที่กำ�หนดให้ จากนั้นเฉลยคำ�ตอบร่วมกัน ตัวอย่างคำ�ถาม เขียนสมการแสดงการคำ�นวณและคำ�นวณพลังงานการเกิดสารประกอบแคลเซียม คลอไรด์ (CaCl2) จากค่าพลังงานที่กำ�หนดให้ต่อไปนี ้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 171 ชนิดของพลังงาน ค่าของพลังงาน (kJ/mol) พลังงานการระเหิดของ Ca 178พลังงานไอออไนเซชันลำ�ดับที่ 1 ของ Ca 590พลังงานไอออไนเซชันลำ�ดับที่ 2 ของ Ca 1145 พลังงานพันธะของ Cl2 242 สัมพรรคภาพอิเล็กตรอนของ Cl 349 พลังงานแลตทิซของ CaCl2 2258 พลังงานรวม = พลงั งานการระเหิด + พลงั งานไอออไนเซชัน + พลังงานพนั ธะ + (-สัมพรรคภาพอเิ ล็กตรอน) + (-พลงั งานแลตทิซ) = 178 + (590 + 1145) + 242 + [2 × (-349)] + (-2258) = -801 kJ ดงั นั้นการเกิดสารประกอบแคลเซยี มคลอไรด์เป็นปฏิกริ ิยาคายพลงั งานและมีพลงั งานรวม ของปฏกิ ริ ิยาเท่ากับ 801 กโิ ลจูลต่อโมล 11. ครูให้นักเรยี นทำ�แบบฝึกหดั 3.3 เพ่ือทบทวนความรู้แนวทางการวัดและประเมนิ ผล 1. ความรู้เก่ียวกับวิธีการคำ�นวณพลังงานรวมของปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบไอออนิกและการเขยี นแผนภาพวฏั จกั รบอร์น-ฮาเบอร์ จากการอภิปราย การท�ำ แบบฝกึ หัด และการทดสอบ 2. ทักษะการใชจ้ �ำ นวณ จากการทำ�แบบฝกึ หดั 3. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ​​​​จ​​ ากการสังเกตพฤติกรรมในการอภิปราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พนั ธะเคมี เคมี เลม่ 1172 แบบฝึกหัด 3.3 1. ปฏิกิริยาในข้อใดใช้พลังงานเท่ากับพลังงานแลตทิซของสารประกอบลิเทียมฟลูออไรด์ (LiF) ก. LiF(s) Li(g) + F(g) ข. LiF(s) Li(g) + 21 F2(g) ค. LiF(s) Li+(g) + F-(g) ปฏกิ ริ ิยาในขอ้ ค. 2. กำ�หนดค่าพลังงานท่เี ก่ยี วขอ้ งกับซเี ชยี มและฟลอู อรีนดงั น้ี ชนิดของพลังงาน ค่าของพลังงาน (kJ/mol) พลังงานแลตทิซของ CsF 759 สัมพรรคภาพอิเล็กตรอนของ F 328 พลังงานการระเหิดของ Cs 76 พลังงานพันธะของ F2 159 พลังงานไอออไนเซชันลำ�ดับที่ 1 ของ Cs 376 จากข้อมลู ตอบคำ�ถามต่อไปน้ี 2.1 เขียนสมการของปฏิกิริยาและสมการของปฏิกิริยาย่อยของการเกิดสารประกอบ พร้อมท้ังระบวุ า่ แตล่ ะข้นั ตอนดดู พลงั งานหรอื คายพลังงาน สมการของปฏิกิรยิ าเป็นดังน ี้ Cs(s) + 21 F2(g) CsF(s) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พันธะเคมี 173 ชนิดของพลังงาน สมการของปฏิกิริยา ดูดหรือคายพลังงาน พลังงานการระเหิด ดูดพลังงาน พลังงานไอออไนเซชัน Cs(s) Cs(g) ดูดพลังงาน ดูดพลังงาน พลังงานพันธะ Cs(g) Cs+(g) + e- คายพลังงานสัมพรรคภาพอิเล็กตรอน 1 F2(g) F(g) คายพลังงาน พลังงานแลตทิซ 2 F(g) + e- F-(g) Cs+(s) + F-(s) CsF(s) 2.2 คำ�นวณพลังงานการเกิดสารประกอบซีเซียมฟลูออไรด์ พร้อมทั้งระบุว่าเป็น ปฏกิ ริ ยิ าดูดพลงั งานหรือคายพลงั งาน พลังงานรวม = 76 + 376 + 79.5 + (-328) + (-759) = -555.5 kJ ดังนั้น การเกิดสารประกอบซีเซียมฟลูออไรด์เป็นปฏิกิรยาคายพลังงาน และมีพลังงานรวมของปฏิกิรยิ าเท่ากับ 555.5 กโิ ลจูลตอ่ โมล 2.3 เขยี นแผนภาพวัฏจกั รบอร์น-ฮาเบอร์ของการเกิดสารประกอบซีเซียมฟลอู อไรด์ Cs+(g) + F(g) + e- Cs+(g) + 21 F2(g) + e- 3 +79.5 kJ 4 -328 kJพลังงาน Cs(g) + 12 F2(g) Cs+(g) + F-(g) 2 +376 kJ Cs(s) + 21 F2(g) 1 +76 kJ 5 -759 kJ CsF(s) -555.5 kJ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี เคมี เล่ม 1174 3.2.4 สมบัติของสารประกอบไอออนิก 3.2.5 สมการไอออนิกและสมการไอออนิกสทุ ธิ จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธิบายสมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก 2. เขียนสมการไอออนิกและสมการไอออนิกสุทธิของปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิก ความเขา้ ใจคลาดเคลือ่ นทอี่ าจเกิดข้ึน ความเข้าใจที่ถูกต้อง ความเข้าใจคลาดเคลื่อน สารประกอบไอออนิกสถานะของแข็งนำ�ไฟฟ้า สารประกอบไอออนกิ น�ำ ไฟฟา้ ไดเ้ มอ่ื หลอมเหลว ได้ หรือละลายในน้ำ� สื่อการเรียนรแู้ ละแหลง่ การเรียนรู้ วีดิทัศน์หรือภาพประกอบเมื่อทำ�การทุบผลึกของสารประกอบไอออนิกและการเปล่ียนแปลง ของไอออนในโครงผลึก แนวการจัดการเรียนรู้ 1. ครูใหน้ ักเรียนดูวดี ทิ ศั นห์ รือภาพประกอบเมอ่ื ท�ำ การทบุ ผลกึ ของสารประกอบไอออนิกและ การเปลี่ยนแปลงของไอออนในโครงผลึก จากนั้นครูตั้งคำ�ถามนำ�ว่า เพราะเหตุใดเมื่อทุบผลึกของ สารประกอบไอออนกิ แลว้ ผลกึ ของสารประกอบไอออนิกจึงแตก เพื่อนำ�เขา้ สู่การศกึ ษาสมบัติของ สารประกอบไอออนกิ 2. ครแู ละนักเรยี นอภิปรายร่วมกนั โดยใชร้ ปู 3.5 ประกอบการอภปิ รายเพ่อื ลงข้อสรปุ วา่ การ ที่ผลึกแตกเนื่องจากการเลื่อนตำ�แหน่งเพียงเล็กน้อยของไอออนเมื่อมีแรงกระทำ� อาจทำ�ให้ไอออน ชนิดเดยี วกันเลอื่ นไถลไปอยูต่ �ำ แหน่งตรงกัน จึงเกดิ แรงผลักระหวา่ งกนั สารประกอบไอออนิกจงึ มี สมบตั ิเปราะและแตกหกั ได้ง่าย 3. ครูให้นักเรียนพิจารณารูป 3.6 และตาราง 3.7 จากนั้นอภิปรายร่วมกันเพื่อให้ได้ ข้อสรุปเกี่ยวกับสมบัติของสารประกอบไอออนิกว่า สารประกอบไอออนิกสถานะของแข็งไม่นำ� ไฟฟ้า เนื่องจากไอออนที่เป็นองค์ประกอบยึดเหนี่ยวกันอย่างแข็งแรงไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ แต่ เมื่อหลอมเหลวหรือละลายในน้ำ�จะนำ�ไฟฟ้าได้ เนื่องจากไอออนสามารถเคลื่อนที่ได้ นอกจากนี้ สารประกอบไอออนิกที่มีสถานะเป็นของแข็ง มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง ส่วนใหญ่ละลายน้ำ�ได้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 175และสารละลายของสารประกอบไอออนิกในน้ำ�ส่วนใหญ่มีสมบัติเป็นเบสหรือกลาง โดยสารละลายของสารประกอบออกไซดม์ สี มบตั เิ ปน็ เบส และสารละลายของสารประกอบคลอไรดม์ สี มบตั เิ ปน็ กลาง 4. ครูอธิบายเกี่ยวกับการละลายน้ำ�ของสารประกอบไอออนิกในรูป 3.7 ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการท่ีไอออนบวกและไอออนลบแยกออกจากโครงผลึกเป็นกระบวนการดูดพลังงานท่ีมีค่าเท่ากับพลังงานแลตทิซ​​​​แ​​ ละกระบวนการที่โมเลกุลของน้ำ�ล้อมรอบไอออนแต่ละชนิดเป็ นกระบวนการคายพลงั งานทเี่ รยี กว่าพลงั งานไฮเดรชัน 5. ครูใหค้ วามรเู้ พมิ่ เติมวา่ ถ้าคา่ พลงั งานแลตทซิ นอ้ ยกวา่ ค่าพลงั งานไฮเดรชัน การละลายจะเป็นกระบวนการคายพลงั งาน ซ่ึงจะท�ำ ใหอ้ ณุ หภมู ขิ องสารละลายสงู ขน้ึ และสารจะละลายได้ดที ี่อุณหภูมิต่ำ� ในทางกลับกันถ้าค่าพลังงานแลตทิซมากกว่าค่าพลังงานไฮเดรชัน การละลายจะเป็นกระบวนการดดู พลงั งาน ซง่ึ จะท�ำ ใหอ้ ณุ หภมู ขิ องสารละลายลดลง และสารจะละลายไดด้ ที อ่ี ณุ หภมู สิ งูในกรณีที่ค่าพลังงานแลตทิซมากกว่าค่าพลังงานไฮเดรชันมาก ๆ สารอาจละลายได้น้อยมากหรือไม่ละลาย 6. ครใู ห้นกั เรียนตอบคำ�ถามชวนคดิชวนคิดพิจารณาแผนภาพการละลายน้ำ�ของสารประกอบไอออนิกต่อไปนี้A+(g) + B-(g) C+(g) + D-(g) E1 E2 E2AB(s) E1 C+(aq) + D-(aq) A+(aq) + B-(aq) CD(s) (ก) (ข)1. พลังงานแลตทิซและพลังงานไฮเดรชันคือค่าใดในแผนภาพ พลังงาน E1 เป็นพลังงานแลตทิซ และพลังงาน E2 เป็นพลังงานไฮเดรชัน2. การละลายน้ำ�ในแผนภาพใดเป็นกระบวนการดูดพลังงานและแผนภาพใดเป็น กระบวนการคายพลังงาน เพราะเหตุใด แผนภาพ (ข) เป็นกระบวนการดูดพลังงาน เนื่องจากพลังงานแลตทิซมากกว่าพลังงาน ไฮเดรชัน และแผนภาพ (ก) เป็นกระบวนการคายพลังงาน เนื่องจากพลังงานแลตทิซ น้อยกว่าพลังงานไฮเดรชัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พันธะเคมี เคมี เลม่ 1176 7. ครูให้นักเรียนทำ�แบบฝกึ หดั 3.4 เพอ่ื ทบทวนความรู้ 8. ครูตั้งคำ�ถามนำ�ว่า ถ้าผสมสารละลายของสารประกอบไอออนิกสองชนิดทำ�ให้เกิดการ เปล่ียนแปลงหรือไม่ สังเกตไดอ้ ย่างไร เพือ่ น�ำ เขา้ สู่กิจกรรม 3.1 9. ครใู ห้นักเรียนแต่ละกลุ่มท�ำ กจิ กรรม 3.1 การทดลองการเกิดปฏิกิรยิ าของสารประกอบ ไอออนิกเพ่ือศึกษาปฏิกิริยาการตกตะกอนเม่ือทำ�การผสมสารละลายของสารประกอบไอออนิก สองชนิดเขา้ ดว้ ยกนั แล้วสงั เกตการเปลีย่ นแปลงทเ่ี กดิ ข้ึน กิจกรรม 3.1 การทดลองการเกิดปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิก จุดประสงคก์ ารทดลอง 1. ทดลองการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารละลายของสารประกอบไอออนกิ 2. ระบสุ ารละลายคูท่ เี่ กิดปฏกิ ริ ยิ าแลว้ ได้ตะกอน 3. ระบุไอออนท่ที ำ�ปฏิกิรยิ าแล้วได้ตะกอน และเขียนสตู รเคมีของตะกอน เวลาที่ใช ้ อภิปรายกอ่ นทำ�การทดลอง 5 นาที ท�ำ การทดลอง 20 นาที อภปิ รายหลงั ทำ�การทดลอง 35 นาที รวม 60 นาที วัสดุ อปุ กรณ์ และสารเคมี ปริมาณต่อกลุ่ม รายการ 1 mL 1 mL สารเคมี 1 mL 1. สารละลายแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) 1 mL 2. สารละลายโซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3) 1 mL 3. สารละลายโซเดียมซัลเฟต (Na2SO4) 1 mL 4. สารละลายโซเดียมไนเทรต (NaNO3) 5. สารละลายแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) 6. สารละลายแมกนีเซียมคลอไรด์ (MgCl2) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พันธะเคมี 177 รายการ ปริมาณต่อกลุ่มวัสดุและอุปกรณ์ 1 แผ่น1. แผ่นพลาสติกใส 1 แผ่น2. กระดาษสี 6 อัน3. หลอดหยดการเตรียมล่วงหน้า เตรียมสารละลายโดยใช้สารชนดิ ละ 1 กรัม ละลายในน�ำ้ ปรมิ าตร 20 มิลลลิ ติ รตวั อย่างผลการทดลอง การเปลี่ยนแปลงเมื่อเติมสารละลายสารละลาย Na2CO3 Na2SO4 NaNO3 ตะกอนสีขาว ตะกอนสขี าว ไม่เกิดตะกอน CaCl2 NH4Cl ไม่เกดิ ตะกอน ไมเ่ กดิ ตะกอน ไมเ่ กดิ ตะกอน MgCl2 ตะกอนสีขาว ไม่เกิดตะกอน ไม่เกดิ ตะกอนอภปิ รายผลการทดลอง1. การทดลองน้ี ตวั แปรตน้ คอื ชนิดของสารประกอบไอออนกิ ในสารละลาย และตัวแปรตาม คอื ลักษณะของสารหลังการผสม2. เมอ่ื ผสมสารละลายสองชนดิ เขา้ ดว้ ยกนั แลว้ ไมม่ ตี ะกอนเกดิ ขน้ึ แสดงวา่ ไอออนในสารละลาย ไมร่ วมตวั กัน หรอื อาจไมม่ ีปฏิกิรยิ าเคมเี กิดขึ้น3. เมอ่ื ผสมสารละลายสองชนดิ เขา้ ดว้ ยกนั แลว้ มตี ะกอนเกดิ ขน้ึ แสดงวา่ ไอออนในสารละลาย รวมตวั กนั เกิดเปน็ สารใหม่ทไี่ ม่ละลายในน�้ำ หรอื มปี ฏกิ ิริยาเคมีเกิดขนึ้ โดยสารละลายที่ ผสมกนั แลว้ ท�ำ ใหเ้ กิดตะกอน ไดแ้ ก่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1178 - สารละลายแคลเซยี มคลอไรด์ (CaCl2) กบั สารละลายโซเดยี มคาร์บอเนต (Na2CO3) - สารละลายแคลเซยี มคลอไรด์ (CaCl2) กับสารละลายโซเดยี มซลั เฟต (Na2SO4) - สารละลายแมกนีเซียมคลอไรด​์ (MgCl2) กบั สารละลายโซเดยี มคาร์บอเนต (Na2CO3) 4. เมื่อพิจารณาไอออนในสารละลายคู่ที่ผสมกันแล้วมีตะกอนเกิดขึ้น​​​​​​พ​ บว่าไอออนที่ ทำ�ปฏกิ ริ ยิ าแล้วไดต้ ะกอนและตะกอนทีเ่ กดิ ข้นึ เปน็ ดงั นี้ - สารละลายแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) กับสารละลายโซเดียมคารบ์ อเนต (Na2CO3) ไอออนท่ีท�ำ ปฏิกิรยิ าแล้วได้ตะกอน คือ Ca2+ และ CO32- ตะกอนท่ีเกิดขึ้น คือ CaCO3 - สารละลายแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) กับสารละลายโซเดียมซัลเฟต (Na2SO4) ไอออนท่ีท�ำ ปฏกิ ิรยิ าแลว้ ไดต้ ะกอน คือ Ca2+ และ SO42- ตะกอนที่เกดิ ขึ้น คือ CaSO4 - สารละลายแมกนีเซยี มคลอไรด์ (MgCl2) กับสารละลายโซเดียมคารบ์ อเนต (Na2CO3) ไอออนทที่ ำ�ปฏิกิรยิ าแล้วไดต้ ะกอน คอื Mg2+ และ CO32- ตะกอนทเี่ กิดข้ึน คือ MgCO3 สรุปผลการทดลอง เมื่อผสมสารละลายของสารประกอบไอออนิกสองชนิดเข้าด้วยกันแล้วมีตะกอนเกิดข้ึน แสดงวา่ ไอออนในสารละลายรวมตัวกนั เกิดเป็นสารใหมท่ ไ่ี ม่ละลายในน้ำ� หรอื มีปฏิกิริยาเคมี เกดิ ขน้ึ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พันธะเคมี 179 10. ครูอธิบายการเกิดตะกอนเมื่อผสมสารประกอบไอออนิกสองชนิดเข้าด้วยกัน โดยใช้รูป3.8 ว่า สารประกอบไอออนกิ เมื่อละลายนำ้� ไอออนบวกและไอออนลบจะแยกออกจากกนั ถ้าการผสมสารละลายของสารประกอบไอออนิกทำ�ให้เกิดตะกอน แสดงว่าไอออนในสารละลายผสมทำ�ปฏิกิรยิ ากันเกิดเปน็ สารใหม่ท่ไี มล่ ะลายนำ้� ดังตะกอนซลิ เวอร์คลอไรด์ (AgCl) ซงึ่ ได้จากการผสมสารละลายซิลเวอร์ไนเทรต (AgNO3) กับสารละลายโซเดยี มคลอไรด์ (NaCl) 11. ครูอธิบายวิธีการเขียนสมการไอออนิกและสมการไอออนิกสุทธิโดยยกตัวอย่างปฏิกิริยาระหวา่ งสารละลายซลิ เวอร์ไนเทรต (AgNO3) กบั สารละลายโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) 12. ครใู ห้นกั เรียนตอบคำ�ถามเพอื่ ตรวจสอบความเขา้ ใจ ตรวจสอบความเข้าใจ เขียนสมการไอออนิกและสมการไอออนิกสุทธิของปฏิกิริยาของสารละลายคู่ท่ีทำ�ให้เกดิ ตะกอนในกิจกรรม 3.1 และพจิ ารณาว่าสมการท่ีเขยี นมีจำ�นวนอะตอมของธาตแุ ตล่ ะชนิดทางด้านซ้ายและขวาของสมการเท่ากันหรือไม่ ในกรณีที่ไม่เท่ากันให้เติมตัวเลขสัมประสิทธิ์ข้างหน้าสารเพอื่ ท�ำ ให้เทา่ กนั - สารละลายแคลเซยี มคลอไรด์ (CaCl2) กบั สารละลายโซเดยี มคารบ์ อเนต (Na2CO3) สมการไอออนกิ Ca2+(aq) + 2Cl-(aq) + 2Na+(aq) + CO32-(aq) CaCO3(s) + 2Cl-(aq) + 2Na+(aq) สมการไอออนกิ สทุ ธิ Ca2+(aq) + CO32-(aq) CaCO3(s) - สารละลายแคลเซยี มคลอไรด์ (CaCl2) กบั สารละลายโซเดยี มซลั เฟต (Na2SO4) สมการไอออนกิ Ca2+(aq) + 2Cl-(aq) + 2Na+(aq) + SO42-(aq) CaSO4(s) + 2Cl-(aq) + 2Na+(aq) สมการไอออนกิ สทุ ธิ Ca2+(aq) + SO42-(aq) CaSO4(s) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1180 - สารละลายแมกนเี ซยี มคลอไรด์ (MgCl2) กบั สารละลายโซเดยี มคารบ์ อเนต (Na2CO3) สมการไอออนกิ Mg2+(aq) + 2Cl-(aq) + 2Na+(aq) + CO32-(aq) MgCO3(s) + 2Cl-(aq) + 2Na+(aq) สมการไอออนกิ สทุ ธิ Mg2+(aq) + CO32-(aq) MgCO3(s) 13. ครใู ห้ความรู้เพิ่มเตมิ เกยี่ วกบั สารประกอบท่ลี ะลายนำ�้ และสารประกอบทีไ่ ม่ละลายน�้ำ ซ่ึง เป็นข้อมูลเบ้ืองต้นในการอธิบายหรือการทำ�นายปฏิกิริยาการเกิดตะกอนของสารละลายของ สารประกอบไอออนิก 14. ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเพ่ือสรุปความรู้เกี่ยวกับสมบัติของสารประกอบไอออนิก การเขียนสมการไอออนิกและสมการไอออนิกสุทธิแสดงการเกิดปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิก ดังน้ี - สมบัตขิ องสารประกอบไอออนิกสว่ นใหญ่เป็นผลกึ ของแขง็ เปราะ มีจดุ หลอมเหลว และจุดเดือดสงู ละลายน้ำ�ได้ ไม่น�ำ ไฟฟ้าเม่ือเปน็ ของแขง็ แต่นำ�ไฟฟ้าไดเ้ ม่อื หลอมเหลวหรือละลาย ในน�้ำ และสารละลายของสารประกอบไอออนกิ ในน�้ำ สว่ นใหญม่ ีสมบตั เิ ป็นเบสหรือกลาง - สมการไอออนิกแสดงปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิกท่ีแสดงไอออนในสารละลาย ครบทุกชนิด ส่วนสมการไอออนิกสุทธิแสดงเฉพาะไอออนที่ทำ�ปฏิกิริยากันได้เป็นผลิตภณั ฑ์ 15. ครใู ห้นกั เรยี นทำ�แบบฝกึ หดั 3.5 เพ่ือทบทวนความรู้ แนวทางการวดั และประเมินผล 1. ความรู้เกี่ยวกับสมบัติของสารประกอบไอออนิก และวิธีการเขียนสมการไอออนิกและ สมการไอออนิกสุทธิแสดงการเกิดปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิก จากการอภิปราย รายงาน การทดลอง การทำ�แบบฝึกหัด และการทดสอบ 2. ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป จากการอภปิ ราย 3. ทกั ษะการทดลอง จากรายงานการทดลองและการสงั เกตพฤตกิ รรมในการทำ�การทดลอง 4. ทักษะความรว่ มมือ การท�ำ งานเปน็ ทีมและภาวะผนู้ �ำ จากการสังเกตพฤติกรรมในการทำ� การทดลอง 5. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ​​​จ​​ ากการสังเกตพฤติกรรมใน การอภิปราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พันธะเคมี 181แบบฝึกหดั 3.41. เมือ่ ละลายลิเทยี มโบรไมด์ (LiBr) และโพแทสเซยี มโบรไมด์ (KBr) ในน้�ำ อณุ หภมู ิของนำ้� กอ่ นละลายและอุณหภูมขิ องสารละลายเป็นดงั น้ีสารประกอบไอออนิก อุณหภูมิ (°C) น้ำ� สารละลาย LiBr 28 33 KBr 28 24 1.1 การละลายนำ้�ของลิเทียมโบรไมด์และโพแทสเซียมโบรไมด์เป็นกระบวนการ เปลีย่ นแปลงพลังงานแบบใด การละลายของลเิ ทียมโบรไมด์เปน็ กระบวนการคายพลังงาน การละลายของโพแทสเซยี มโบรไมดเ์ ป็นกระบวนการดดู พลังงาน 1.2 สารใดมีพลังงานแลตทิซมากกวา่ พลงั งานไฮเดรชัน เพราะเหตใุ ด โพแทสเซยี มโบรไมดม์ พี ลงั งานแลตทซิ มากกวา่ พลงั งานไฮเดรชนั เนอ่ื งจากสารละลาย มอี ณุ หภมู ติ �ำ่ ลง แสดงวา่ มพี ลงั งานแลตทซิ ซง่ึ เปน็ พลงั งานทด่ี ดู กลนื เขา้ ไปมากกวา่ พลงั งานไฮเดรชนั ซึง่ เป็นพลงั งานทค่ี ายออกมา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พันธะเคมี เคมี เล่ม 1182 2. จากกราฟการละลายของสารประกอบไอออนกิ ในนำ�้ ที่อณุ หภมู ิตา่ ง ๆ ดังรปู 0.8 สภาพละลายไ ดใน ้นำ (กรัม ใน ้นำ 100 กรัม) 0.7 สาร B สาร A 0.6 0.5 0.4 สาร C 0.3 0.2 0.1 สาร D 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 อุณหภูมิ ( ํC) ตอบคำ�ถามตอ่ ไปนี้ 2.1 การละลายน้ำ�ของสารใดเปน็ กระบวนการดูดพลงั งาน สาร A B และ C 2.2 การละลายน�ำ้ ของสารใดเป็นกระบวนการคายพลังงาน สาร D 2.3 สารใดมพี ลังงานแลตทซิ มากกว่าพลังงานไฮเดรชัน สาร A B และ C 2.4 สารใดเม่อื ละลายน้ำ�แล้วอุณหภูมสิ ูงขึ้น สาร D สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 1833. การละลายน้�ำ ของซลิ เวอร์ไนเทรต (AgNO3) มีคา่ พลังงานแลตทซิ เปน็ 822 กโิ ลจูลตอ่ โมล และมีค่าพลังงานไฮเดรชนั เปน็ 799 กโิ ลจลู ตอ่ โมล 3.1 เขยี นแผนภาพแสดงการเปลย่ี นแปลงพลงั งานในการเกดิ สารละลายซลิ เวอรไ์ นเทรต Ag+(g) + NO3- (g)822 kJ -799 kJ Ag+(aq) + NO3- (aq)AgNO3(s) 3.2 การละลายน้ำ�ของซิลเวอร์ไนเทรตเป็นกระบวนการดูดพลังงานหรือคายพลังงาน ปริมาณเทา่ ใด พลังงานของการละลาย = 822 kJ – 799 kJ = 23 kJ ดังนั้นการละลาย ของซลิ เวอรไ์ นเทรตเปน็ กระบวนการดดู พลงั งาน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พนั ธะเคมี เคมี เลม่ 1184 แบบฝึกหดั 3.5 1. สารละลายท่ีกำ�หนดใหค้ ่ใู ดทผี่ สมกนั แลว้ เกิดตะกอน เขยี นสมการไอออนิกและสมการ ไอออนกิ สุทธิ พร้อมทัง้ ระบุชือ่ ของตะกอนทเี่ กิดขึน้ 1.1 LiCl กบั AgNO3 1.3 NH4Cl กบั Ca(OH)2 1.2 KI กับ Pb(NO3)2 1.4 Na3PO4 กบั MgCl2 สารคูท่ ี่เกดิ ตะกอนไดแ้ ก่ สารละลายในขอ้ 1.1 1.2 และ 1.4 เขยี นสมการไดด้ งั นี้ 1.1 LiCl กบั AgNO3 สมการไอออนกิ Li+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3-(aq) AgCl(s) + Li+(aq) + NO3-(aq) สมการไอออนิกสทุ ธิ Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl(s) ชอ่ื ตะกอน คอื AgCl ซลิ เวอรค์ ลอไรด์ (silver chloride) 1.2 KI กับ Pb(NO3)2 สมการไอออนกิ 2K+(aq) + 2I-(aq) + Pb2+(aq) + 2NO3-(aq) PbI2(s) + 2K+(aq) + 2NO3-(aq) สมการไอออนิกสทุ ธิ Pb2+(aq) + 2I-(aq) PbI2(s) ชอื่ ตะกอน คือ PbI2 เลด(II)ไอโอไดด์ (lead(II) iodide) 1.4 Na3PO4 กับ MgCl2 สมการไอออนกิ 6Na+(aq) + 2PO43-(aq) + 3Mg2+(aq) + 6Cl-(aq) Mg3(PO4)2(s) + 6Na+(aq) + 6Cl-(aq) สมการไอออนิกสทุ ธิ 3Mg2+(aq) + 2PO43-(aq) Mg3(PO4)2(s) ชอ่ื ตะกอน คอื Mg3(PO4)2 แมกนีเซยี มฟอสเฟต (magnesium phosphate) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 3 | พันธะเคมี 1852. จากสารท่ีกำ�หนดใหต้ อ่ ไปน้ี KCl Na₂SO₄ CaSO₄ BaCO₃ Mg(OH)₂ MgSO₄ AgNO₃ BaCl₂ NaHCO₃ 2.1 สารชนิดใดไม่ละลายนำ้� CaSO4 BaCO3 และ Mg(OH)2 2.2 สารละลายคู่ใดที่ผสมกันแล้วได้ตะกอนแบเรียมซัลเฟต (BaSO4) และเขียน สมการไอออนกิ สุทธิ สารละลาย Na2SO4 กับ BaCl2 และสารละลาย MgSO4 กบั BaCl2 เขยี นสมการไอออนิกสทุ ธิได้ดังนี้ Ba2+(aq) + SO42-(aq) BaSO4(s)3. ตะกอนท่กี �ำ หนดให้ได้จากการผสมสารละลายใดได้บ้าง 3.1 Ag3PO4 Ag3PO4 เตรียมไดจ้ ากการผสมสารท่มี ี Ag+ และ PO43- เปน็ องคป์ ระกอบ และเปน็ สารทล่ี ะลายไดใ้ นน�ำ้ เชน่ AgNO3 กบั Na3PO4 (หรอื K3PO4 (NH4)3PO4) 3.2 MgCO3 MgCO3 เตรียมไดจ้ ากการผสมสารที่มี Mg2+ และ CO32- เปน็ องคป์ ระกอบ และเปน็ สารทีล่ ะลายไดใ้ นนำ�้ เช่น MgCl2 (หรือ MgBr2 MgI2) กบั Na2CO3 (หรอื K2CO3) 3.3 PbBr2 PbBr2 เตรียมได้จากการผสมสารที่มี Pb2+ และ Br- เป็นองค์ประกอบ และเป็นสารท่ีละลายไดใ้ นน้ำ� เช่น Pb(NO3)2 กบั NaBr (หรือ KBr NH4Br MgBr2 CaBr2 BaBr2) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 3 | พันธะเคมี เคมี เลม่ 1186 4. น�ำ้ กระดา้ งมไี อออน Ca2+ หรอื Mg2+ ละลายอยู่ เม่อื ทำ�การทดสอบนำ�้ ตวั อยา่ ง 2 ชนดิ โดยหยดสารละลายโซเดยี มคารบ์ อเนตหรอื โซดาแอช (Na2CO3) ไดผ้ ลการทดลองดงั ตาราง น้ำ�ตัวอย่าง ผลการทดลอง 1 มีตะกอนสีขาวเกิดขึ้น 2 ไม่เปลี่ยนแปลง 4.1 น้ำ�ตวั อย่างใดนา่ จะเปน็ น�ำ้ กระดา้ ง เพราะเหตุใด น้ำ�ตัวอย่าง 1 เนื่องจากน้ำ�กระด้างเป็นน้ำ�ที่มีไอออน Ca2+ หรือ Mg2+ ละลายอยู่ ไอออนท้ังสองสามารถท�ำ ปฏกิ ริ ยิ ากบั สารละลายโซเดยี มคาร์บอเนต เกิดตะกอนสีขาวได้ 4.2 เขยี นสตู รเคมขี องตะกอนที่เกดิ ขึน้ CaCO3 และ MgCO3 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี 1873.3 พนั ธะโคเวเลนต์ 3.3.1 การเกิดพันธะโคเวเลนต์ 3.3.2 สูตรโมเลกุลและชื่อของสารโคเวเลนต์จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธบิ ายการเกดิ พนั ธะโคเวเลนตแ์ บบพนั ธะเดย่ี ว พนั ธะคู่ และพนั ธะสาม ดว้ ยโครงสรา้ งลวิ อสิ 2. เขียนสตู รและเรยี กชอื่ สารโคเวเลนต์แนวการจัดการเรียนรู้ 1. ครยู กตัวอยา่ งสารโคเวเลนต์ เชน่ โมเลกุลแก๊สออกซเิ จน (O2) แลว้ ตงั้ ค�ำ ถามว่า การเกิดพันธะเคมีระหว่างอะตอมของออกซิเจนมีการเปลี่ยนแปลงของเวเลนซ์อิเล็กตรอนเหมือนหรือต่างจากพนั ธะไอออนกิ หรอื ไม่ ซึง่ ควรไดค้ �ำ ตอบวา่ ต่างกัน เนอื่ งจากการเกิดพนั ธะเคมีของโมเลกุลแก๊สออกซเิ จนไม่ได้เกิดจากการให้หรือรับอิเล็กตรอน แต่เปน็ การใชอ้ เิ ล็กตรอนร่วมกัน 2. ครูให้ความหมายของพันธะโคเวเลนต์ว่าเป็นการยึดเหน่ียวของอะตอมโดยใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน และเรยี กสารท่ีเกิดจากพันธะโคเวเลนตว์ า่ สารโคเวเลนต์ 3. ครูอธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์โดยใช้แผนภาพและสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสประกอบการอธิบาย โดยยกตวั อย่างการเกิดพนั ธะในโมเลกุลแก๊สคลอรีน (Cl2) แก๊สออกซเิ จน (O2)และแก๊สไนโตรเจน (N2) ซง่ึ เปน็ การเกดิ พันธะโคเวเลนต์แบบพันธะเด่ยี ว พนั ธะคู่ และพนั ธะสามตามลำ�ดับ จากนั้นให้ความรู้เกี่ยวกับอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะซึ่งเป็นอิเล็กตรอนคู่ที่ใช้ร่วมกันในการเกิดพันธะและอเิ ล็กตรอนคโู่ ดดเดยี่ วซงึ่ เป็นอเิ ล็กตรอนคู่ท่ไี ม่ไดเ้ กดิ พันธะ 4. ครูให้นักเรียนพิจารณาการเขียนโครงสร้างลิวอิสของโมเลกุลโคเวเลนต์บางชนิดจากตาราง3.8 จากน้ันชี้ให้เหน็ ว่า การเขยี นแสดงโครงสร้างลวิ อสิ ของโมเลกลุ ที่ประกอบดว้ ยอะตอมมากกว่า 2อะตอม อะตอมกลางจะเปน็ ธาตทุ ่ตี อ้ งการจ�ำ นวนอเิ ล็กตรอนมากท่ีสุดเพือ่ ใหเ้ ปน็ ไปตามกฎออกเตตในกรณีที่มีธาตุที่ต้องการจำ�นวนอิเล็กตรอนเท่ากัน ธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำ�ที่สุดจะเป็นอะตอมกลาง 5. ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามเพอื่ ตรวจสอบความเข้าใจ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 3 | พนั ธะเคมี เคมี เลม่ 1188 ตรวจสอบความเข้าใจ เขยี นโครงสรา้ งลวิ อสิ ของคารบ์ อนลิ คลอไรด์ (COCl2) O O Cl C Cl Cl C Cl 6. ครอู ธบิ ายเกย่ี วกบั พนั ธะโคเวเลนตใ์ นสารบางชนดิ ทอ่ี เิ ลก็ ตรอนครู่ ว่ มพนั ธะมาจากอะตอมใด อะตอมหน่ึง เชน่ โมเลกลุ แอมโมเนีย (NH3) มีเส้นพนั ธะ N−H 3 พันธะ แทนอิเลก็ ตรอนคู่รว่ มพันธะ 3 คู่ ในขณะที่อิเล็กตรอนค่โู ดดเด่ยี ว 1 คู่ แสดงด้วยจุดคบู่ นอะตอมไนโตรเจน อิเลก็ ตรอนคู่โดดเดยี่ วน้ี สามารถสร้างพันธะกับ H+ เกิดเป็นแอมโมเนียมไอออน (NH4+) โดยที่จำ�นวนอิเล็กตรอน รอบอะตอมกลางยังคงเป็นไปตามกฎออกเตต ซึ่งในกรณีนี้พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดขึ้นมาจากอะตอม ไนโตรเจนเท่านั้น 7. ครูอธิบายเกี่ยวกับสารโคเวเลนต์บางชนิดที่อะตอมกลางมีจำ�นวนอิเล็กตรอนล้อมรอบ ไม่เป็นไปตามกฎออกเตต โดยยกตัวอย่างโมเลกุลโบรอนไตรฟลูออไรด์ (BF3) ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ อะตอมกลางมอี เิ ลก็ ตรอนลอ้ มรอบนอ้ ยกวา่ 8 และฟอสฟอรสั เพนตะคลอไรด์ (PCl5) ซง่ึ เปน็ โมเลกลุ ท่ี อะตอมกลางมอี ิเลก็ ตรอนลอ้ มรอบมากกวา่ 8 8. ครูใหน้ กั เรียนท�ำ แบบฝกึ หดั 3.6 เพอื่ ทบทวนความรู้ 9. ครูยกตัวอย่างสารโคเวเลนต์แล้วให้นักเรียนเปรียบเทียบค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของธาตุ องค์ประกอบในสารนั้น เพื่อใช้เป็นความรู้พื้นฐานในการเขียนสูตรโมเลกุลโคเวเลนต์ เช่น CO2 อะตอมคาร์บอนมคี า่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ นี อ้ ยกวา่ อะตอมออกซเิ จน 10. ครูอธบิ ายหลกั การเขยี นสตู รโมเลกลุ และการเรียกช่ือสารโคเวเลนต์ โดยสตู รโมเลกลุ ของ สารโคเวเลนต์แสดงสัญลกั ษณ์ของธาตุเรยี งลำ�ดบั ตามคา่ อเิ ล็กโทรเนกาติวติ ีจากน้อยไปมาก โดยระบุ จำ�นวนอะตอมของธาตทุ ีม่ จี ำ�นวนมากกวา่ 1 อะตอม ส่วนการเรยี กชอื่ สารโคเวเลนตใ์ หเ้ รยี กธาตุตาม ล�ำ ดบั จากซา้ ยไปขวา ถ้ามีสารโคเวเลนต์ท่ีเกิดจากธาตอุ งค์ประกอบเดยี วกันมากกว่า 1 ชนดิ ต้อง ระบจุ �ำ นวนอะตอมธาตอุ งค์ประกอบดว้ ยคำ�ระบจุ ำ�นวนในภาษากรีกตามตาราง 3.9 11. ครูใหน้ กั เรียนศกึ ษาสูตรโมเลกุลและชื่อของสารโคเวเลนต์จากตาราง 3.10 และอาจให้ นักเรียนทำ�กิจกรรมเพื่อศึกษาสูตรโมเลกลุ และชือ่ ของสารโคเวเลนต์ ดงั ตัวอยา่ งกิจกรรม 3 และ กจิ กรรม 4 ซงึ่ เปน็ ตวั อยา่ งกิจกรรมเสนอแนะสำ�หรับครดู ังน้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 3 | พันธะเคมี 189 กจิ กรรมเสนอแนะส�ำ หรบั ครู ตวั อยา่ งกจิ กรรม 3 เรอ่ื ง สตู รโมเลกลุ และชอ่ื ของสารโคเวเลนต์วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ 3. กรรไกร1. กระดาษสหี รอื กระดาษ A4 4. เทปกาว2. ปากกาเมจกิ วธิ ที �ำ กจิ กรรม1. ตัดกระดาษสีหรือกระดาษ A4 เพื่อทำ�การ์ดโดยเขียนสูตรโมเลกุลหรือชื่อสารแผ่นละ 1 อย่าง ดังรูป ตัวอย่างสูตรเคมีและชื่อสารที่จะทำ�การ์ดดังตาราง สูตร ชื่อสาร สูตร ชื่อสารSiH4PBr3 ซิลิคอนเตตระไฮไดรด์ CCl4 คาร์บอนเตตระคลอไรด์AsF5 (silicon tetrahydride) (carbon tetrachloride)N2O4 ฟอสฟอรัสไตรโบรไมด์ PH3 ฟอสฟอรัสไตรไฮไดรด์ (phosphorus tribromide) (phosphorus trihydride) อาร์เซนิกเพนตะฟลูออไรด์ H2S ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (arsenic pentafluoride) (hydrogen sulfide) ไดไนโตรเจนเตตระออกไซด์ XeO2F2 ซนี อนไดออกซเิ จนไดฟลอู อไรด์ (dinitrogen tetraoxide) (xenon dioxygen difluoride) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี