นิยามพนัธะเคมี

แรงยดึเหนี�ยวระหวา่งอนุภาคของสารเพื�อใหอ้ะตอมรวมกนัเป็นโมเลกลุหรือใหโ้มเลกลุรวมกนัเป็นกลุ่มกอ้น

ไอออน-ไอออน อะตอม-อะตอม โมเลกุล-โมเลกุล

แรงยดึเหนี�ยวระหว่างโมเลกลุแบ่งออกเป็น 2 ประเภท

1. แรงยดึเหนี�ยวระหว่างอะตอมหรือไอออนของธาตุ

1.1 พนัธะไอออนิก

1.2 พนัธะโคเวเลนต์

1.3 พนัธะโลหะ

2. แรงยดึเหนี�ยวระหว่างโมเลกลุ

2.1 แรงแวนเดอร์วาลส์ ได้แก่ แรงลอนดอน แรงดงึดูดระหว่างขั.ว

2.2 พนัธะไฮโดรเจน

พนัธะไอออนิก (Ionic bond)

นิยาม

พนัธะไอออนิก หมายถึง แรงยดึเหนี�ยวระหว่างไอออนบวกและไอออนลบที�เกดิจากอะตอมให้และรับอเิลก็ตรอนกนัเพื�อให้มเีวเลนต์อเิลก็ตรอนเท่ากบั 8

โลหะ (IE ตํ�ากว่า) อโลหะ (IE สูงกว่า)

โครงสร้างของสารประกอบไอออนิก

โคออร์ดิเนชันนัมเบอร์ คอื จํานวนไอออนที�ห้อมล้อมและสัมผสักบัไอออนอื�น

1) โครงสร้างผลกึของ NaF1) โครงสร้างผลกึของ NaFNa+ จะมี F- ห้อมล้อมและ สัมผสั

โดยรอบ 6 ไอออน F- จะมี Na+ ห้อมล้อมและสัมผสั

โดยรอบ 6 ไอออน

2) โครงสร้างผลกึของ CsCl Cs+ มี Cl- หอ้มลอ้มและสมัผสั 8 ไอออน Cl- มี Cs+ หอ้มลอ้มและสมัผสั 8 ไอออน

3) โครงสร้างผลกึของ CaF2

Ca2+ มี F- หอ้มลอ้มและสมัผสั 8 ไอออน แต่ F- มี Ca2+ หอ้มลอ้มและสมัผสัเพียง 4 ไอออนเท่านั0น

พลงังานกบัการเกดิสารประกอบไอออนิก

Na(s) Na(g) ∆H1 = +107 kJ/mol

Cl2(g) Cl(g) ∆H2 = +122 kJ/mol

1

2

E การระเหิด

E การสลายพนัธะCl2(g) Cl(g) H2 = +122 kJ/mol

Na (g) Na+ (g) + e- ∆H3 = +496 kJ/mol

Cl (g) + e- Cl- (g) ∆H4 = - 349 kJ/mol

Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) ∆H5 = - 787 kJ/mol

3

4

5

IE

EA

E แลตทซิ

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

Na(g) + Cl(g)

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

Na+(g) + Cl-(g)

∆H2 = +122 kJ

∆H3 = +496 kJ ∆H4 = -349 kJ

2

3 4

∆Hf = (+107)+(+122)+(+496)+(-349)+(-787) = - 411 kJ/mol

Na(s) + 1/2Cl2(g)เริ�มต้น

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

NaCl (s)∆Hf = -411 kJ/mol

∆H1 = +107 kJ ∆H5 = -787 kJ1

5

วฏัจกัรบอร์น – ฮาเบอร์สุดท้าย

การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิก

1. เขียนไอออนบวกนําหน้าไอออนลบ

2. เขียนโลหะก่อนอโลหะ

3. ผลรวมของประจุเป็นศูนย์ (นําจํานวนประจุบนไอออนบวกและไอออนลบคูณไว้กนั)

4. ใส่วงเลบ็กลุ่มไอออนบวกหรือไอออนลบมีมากกว่า 1 กลุ่ม

ตัวอย่าง

1. Na กบั Cl Na+ กบั Cl-

1 1NaCl

1 1

2. Na กบั Cl Na+ กบั O2-

1 2Na2O

การอ่านชื�อสารประกอบไอออนิก

1. กรณธีาตุโลหะที�มีเลขออกซิเดชันค่าเดียวรวมกบัอโลหะ ให้อ่านชื�อโลหะที�เป็นไอออนบวก แล้วตามชื�ออโลหะที�เป็นไอออนลบ โดยลงเสียงพยางค์ท้ายด้วย ไ-ด์ (-ide)

เช่น ไฮโดรเจน เป็น ไฮไดรด์ (hydride)เช่น ไฮโดรเจน เป็น ไฮไดรด์ (hydride) คลอรีน เป็น คลอไรด์ (chloride) โบรมีน เป็น โบรไมด์ (bromide)

ตวัอยา่ง

NaCl อ่านวา่ โซเดียมคลอไรด ์(Sodium chloride)

KBr อ่านวา่ โพแทสเซียมโบรไมด ์(Potassium bromide)

สมบัติของสารประกอบไอออนิก

1. ไม่มีสูตรโมเลกลุมแีต่สูตรอย่างง่าย

2. สารประกอบไอออนิกทุกชนิดเป็นของแขง็ที�อุณหภูมิห้อง

3. แขง็แต่เปราะ3. แขง็แต่เปราะ

4. จุดเดอืดและจุดหลอมเหลวสูง

5. ไม่นําไฟฟ้าในสถานะของแขง็ แต่เมื�อละลายนํ.าจะนําไฟฟ้าได้ดี

6. บางชนิดละลายนํ.าได้ แต่บางชนิดไม่ละลายนํ.า

การละลายนํ.าของสารประกอบไอออนิก

Cl- ไอออน

Na+ ไอออน

โมเลกลุนํ.า NaCl

HOH

HOH

โมเลกลุนํ.า NaCl

ooo

o

oo

HHH

H

HH

H

H

H HH

H

พลงังานกบัการละลายนํ.าของสารประกอบไอออนิก

Na+(g) + Cl-(g)

∆Hhyd = -771 kJ1

2

NaCl(s)

Na+(aq) + Cl-(aq)

∆Hlatt = +776 kJ

∆Hhyd = -771 kJ

∆Hsoln = +5 kJ

1

สรุปการละลายนํ.าของสารประกอบไอออนิก

∆Hlattice > ∆Hhydration แสดงว่ามีการดูดพลงังาน∆Hlattice > ∆Hhydration แสดงว่ามีการดูดพลงังาน∆Hlattice >>> ∆Hhydration แสดงว่าสารนั.นไม่ค่อยละลาย

สารที�ละลายนํ0 าได ้ < 0.1 g/H2O 100 cm3 ที� 25 0C แสดงวา่ไม่ละลายสารที�ละลายนํ0 าได ้ 0.1-1.0 g/H2O 100 cm3 ที� 25 0C แสดงวา่ละลายไดบ้างส่วนสารที�ละลายนํ0 าได ้ > 1.0 g/H2O 100 cm3 ที� 25 0C แสดงวา่ละลายไดด้ี

ปฏิกริิยาของสารประกอบไอออนิก

Na+

Cl- Ag+

NO3-

สารละลาย NaClNa+ NO3

สารละลาย AgNO3

AgCl (s)

NaCl Na+(aq) + Cl-(aq) AgNO3 Ag+(aq) + NO3-(aq)

Na+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3-(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) + AgCl(s)

สมการไอออนิก

สมการไอออนิก

เมื�อสารประกอบไอออนิกในสถานะของแขง็มาละลายนํ0ากจ็ะแตกตวัเป็นไอออน

NaCl (s) Na+(aq) + Cl- (aq)NaCl (s) Na+(aq) + Cl- (aq)

AgNO3(s) Ag+(aq) + NO3-(aq)

K2SO4(s) 2K+(aq) + SO42-(aq)

NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq)AgNO3 (s) Ag+ (aq) + NO3

- (aq)

Na+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3-(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) + AgCl(s)

สมการไอออนิกสมการไอออนิก

Cl-(aq) + Ag+(aq) AgCl(s)

สมการไอออนิกสุทธิ

หลกัการเขยีนสมการไอออนิก

1. เขียนเฉพาะไอออนหรือโมเลกลุที�ทาํปฏิกริิยากนั

2. ถ้าสารที�เกี�ยวข้องในปฏิกิริยาเป็นสารที�ไม่ละลายนํ.าหรือไม่แตกตัวเป็นไอออน ให้เขียนสูตรโมเลกลุของสารนั.นในสมการได้ เช่น H2 NH3 CO2ไอออน ให้เขียนสูตรโมเลกลุของสารนั.นในสมการได้ เช่น H2 NH3 CO2

3. ดุลสมการไอออนิก โดยทําให้จํานวนอะตอม และจํานวนไอออน ของทุกธาตุเท่ากนั รวมทั.งประจุรวมทั.งซ้ายและขวาต้องเท่ากนัด้วย