พันธะไอออ นิก

1. พันธะไอออนิก

2. การเกิดพันธะไอออนิก พันธะไอออนิก (Ionic bond) คือแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดในสาร โดยที่อะตอมของธาตุที่มีค่าพลังงานไอออไนเซชันต่ำ ให้เวเลนต์อิเล็กตรอนแก่อะตอมของธาตุที่มีค่าพลังงานไอออนไนเซชันสูง กลายเป็นไอออนที่มีประจุบวกและประจุลบ เมื่อไอออนทั้งสองเข้ามาอยู่ใกล้กันจะเกิดแรงดึงดูดทางไฟฟ้าที่แข็งแรงระหว่างประจุไฟฟ้าตรงข้ามเหล่านั้น ทำให้ไอออนทั้งสองยึดเหนี่ยวกันด้วย พันธะเคมีที่เรียกว่า “พันธะไอออนิก” รูปที่ 1 โครงผลึกของสารประกอบโซเดียมคลอไรด์

3. รูปที่ 2 แสดงไอออนในผลึกNaClแต่ละไอออนถูกล้อมรอบด้วยไอออนตรงข้าม 6 ไอออน เนื่องจากโลหะมีค่าพลังงานไอออไนเซชันต่ำ และอโลหะมีค่าพลังงานไอออไนเซชันสูง ดังนั้นพันธะไอออนิกจึงเกิดระหว่างธาตุโลหะ และอโลหะได้ดี กล่าวคือ อะตอมของโลหะให้เวเลนต์อิเล็กตรอนกับอะตอมของอโลหะ แล้วเกิดไอออนบวกของโลหะ และไอออนลบของอโลหะ ไอออนทั้งสองจะส่งแรงดึงดูดระหว่างประจุบวกและลบ เกิดเป็นพันธะไอออนิก และการที่โลหะให้เวเลนต์อิเล็กตรอนแก่อโลหะ เพื่อปรับให้มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็นแปด แบบก๊าซเฉื่อย ส่วนอโลหะรับเวเลนต์อิเล็กตรอนมานั้นก็เพื่อปรับตัวเองให้เสถียรแบบก๊าซเฉื่อยเช่นกัน ไอออนบวกกับไอออนลบจึงดึงดูดกันด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้าเกิดเป็นสารประกอบไอออนิก(Ionic compound)

4. การเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์(NaCl)จาก โซเดียม(Na) และ คลอรีน(Cl) เขียนสูตรโครงสร้างแบบลิวอิส ดังนี้

5. กิจกรรมที่ 1 • 1. สารประกอบไอออนิกประกอบด้วยอะตอมของธาตุประเภทใด • ................................................................................................................................................................ • 2. อะตอมของโลหะและอโลหะ อยู่ตามลำพังได้หรือไม่ เพราะเหตุใด • ................................................................................................................................................................ • 3. ลักษณะของสารประกอบไอออนิกเป็นอย่างไรและมีสถานะใด • ................................................................................................................................................................ • 4. ในการรวมตัวกันของไอออนเกิดเป็นสารปรกอบไอออนิกอัตราส่วนการรวมกันของไอออนเป็น • อย่างไร • ................................................................................................................................................................ • ................................................................................................................................................................

6. ลักษณะสำคัญของสารประกอบไอออนิกลักษณะสำคัญของสารประกอบไอออนิก 1.พันธะไอออนิก เป็นพันธะเคมีที่เกิดจาก ไอออนของโลหะ + ไอออนของอโลหะ เช่น NaCl , MgO, KIแต่อะตอมของโลหะบางชนิด เช่น Al , Be , Hg สามารถสร้างพันธะโคเวเลนต์กับอะตอมของโลหะได้ เช่น Al2Cl6, BeF2 , BeCl2 , HgCl2เป็นสารประกอบโคเวเลนต์แต่ Al2O3 , Hg2Cl2เป็นสารประกอบไอออนิก 2. พันธะไอออนิก อาจเป็นพันธะเคมีที่เกิดจากธาตุที่มีพลังงานไอออไนเซชันต่ำรวมกับธาตุที่มีพลังงานไอออไนเซชันสูง 3. พันธะไอออนิก อาจเป็นพันธะเคมีที่เกิดจากไอออนบวกที่เป็นกลุ่มอะตอมของอโลหะ เช่น NH4+กับไอออนลบของอโลหะ เช่น 4. สารประกอบไอออนิกไม่มีสูตรโมเลกุล มีแต่สูตรเอมพิริกัล 5. สารประกอบไอออนิกมีจุดเดือด จุดหลอมเหลวสูง เช่น NaClจุดหลอมเหลว 801 0C

7. 6. สารประกอบไอออนิกในภาวะปกติเป็นของแข็ง ประกอบด้วยไอออนบวก และไอออนลบ ไอออนเหล่านี้ไม่เคลื่อนที่ ดังนั้นจึงไม่นำไฟฟ้า แต่เมื่อหลอมเหลวหรือละลายน้ำ จะแตกตัวเป็นไอออนเคลื่อนที่ได้ เกิดเป็นสารอิเล็กโทรไลต์จึงสามารถนำไฟฟ้าได้ 7. สารประกอบไอออนิกชนิดที่ละลายน้ำได้ จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานเกิดขึ้นเสมอ อาจเป็นแบบคายหรือดูดพลังงาน เช่น KCl 1 โมลละลายน้ำ ดูดพลังงาน = 17 kJ/mol 8. สารประกอบไอออนิกที่เกิดจากอะตอมโลหะกับอะตอมอโลหะ สร้างเฉพาะพันธะไอออนิกอย่างเดียว เช่น NaCl , MgCl2 , K2S , CaO 9.สารประกอบไอออนิก ที่เกิดจากโลหะหรือกลุ่มอะตอมอโลหะที่เกิดไอออนบวกกับอโลหะ หรือกลุ่มอะตอมอะโลหะที่เป็นไอออนลบ สารพวกนี้จะมีทั้งพันธะไอออนิก และพันธะโคเวเลนต์ เช่น CaCO3 , NH4Cl , CaCO3มีพันธะไอออนิกระหว่างไอออนบวกคือ Ca2+กับไอออนลบคือ [CO3]2-และมีพันธะโคเวเลนต์ในส่วนที่เป็นไอออนลบคือ [CO3]2-ดังนี้

8. การสร้างพันธะไอออนิก การสร้างพันธะไอออนิก( ionic bonding) ที่เกิดจากอะตอมของโลหะกับอโลหะนำเวเลนซ์อิเลคตรอน มาสร้างพันธะเคมีร่วมกัน มีขั้นตอนดังนี้ 1.อะตอมของโลหะ มีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตี (EN) ต่ำ จะให้อิเลคตรอนวงนอกสุดแล้วกลายเป็นไอออนบวก มีประจุไฟฟ้าเป็นบวกเท่ากับจำนวนอิเลคตรอนที่ให้ เช่น หมู่IAจะให้อิเลคตรอน1 อิเลคตรอน แล้วกลายเป็นไอออน 1+เช่น Na+ หมู่ IIA จะให้อิเลคตรอน2 อิเลคตรอน แล้วกลายเป็นไอออน 2+ เช่น Ca2+ หมู่IIIAจะให้อิเลคตรอน3อิเลคตรอน แล้วกลายเป็นไอออน 3+ เช่น Al3+ ส่วนโลหะแทรนสิชันจะให้อิเลคตรอนได้หลายค่า จึงกลายเป็นไอออนบวกที่มีประจุไฟฟ้าหลายค่า เช่น Fe เมื่อให้อิเลคตรอนแล้วอาจกลายเป็น Fe2+หรือ Fe3+ Cuเมื่อให้อิเลคตรอนแล้วอาจกลายเป็นCu+หรือCu2+

9. 2. อะตอมของอโลหะ มีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตี (EN) สูง จะรับอิเคตรอนเข้ามาให้ครบ8ที่วงนอกสุดแล้วกลายเป็นไอออนลบ ที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบเท่ากับจำนวนอิเลคตรอนที่รับ ดังนี้ หมู่ VIIA รับ 1 อิเลคตรอน แล้วกลายเป็นไอออนที่มีประจุไฟฟ้า 1- เช่น Cl- หมู่ VIA รับ 2อิเลคตรอน แล้วกลายเป็นไอออนที่มีประจุไฟฟ้า 2- เช่น S2- หมู่ VIA รับ 3 อิเลคตรอน แล้วกลายเป็นไอออนที่มีประจุไฟฟ้า 3- เช่น N3- หมู่ IVA ส่วนใหญ่ไม่สร้างพันธะแบบไอออนิก ถ้าจะสร้างพันธะแบบไอออนิกจะให้ อิเลคตรอน4อิเลคตรอนหรืออาจรับ 4อิเลคตรอน ดังนั้นจึงมีประจุเป็น 4+ หรือ4-เช่น C4+หรือ C4- 3. ไอออนบวกกับไอออนลบ จะรวมกันในอัตราส่วนที่จะทำให้ประจุบวกเท่ากับประจุลบ ซึ่งจะทำให้อะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้า จำนวนไอออนบวกที่รวมพอดีกับไอออนลบนาเขียนเป็นสูตรองสารประกอบไอออนิกได้ดังตัวอย่าง

10. การเกิดสารประกอบ NaCl เขียนสูตรโครงสร้างแบบลิวอิส ดังนี้

11. ในการรวมตัวกันของไอออนเกิดเป็นสารประกอบไอออนิกนั้น จะรวมกันด้วยอัตราส่วนที่ทำให้ผลรวมของประจุเป็นศูนย์ (ไอออนบวกเท่ากับไอออนลบ) และอัตราส่วนของไอออนในสารประกอบไอออนิกจะเป็นเลขลงตัวน้อย ๆ ดังตาราง

12. กิจกรรมที่ 2 จงเลือกคำตอบ ข้อใดต่อไปนี้ที่ไม่ถูกต้อง 1. สารประกอบไอออนิกมีจุดเดือดสูง 2. สารประกอบไอออนิกเสถียรมาก เพราะมีแรงดึงดูดไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออน ต่างชนิดกัน 3. สารประกอบไอออนิกเกิดระหว่างโลหะที่มีค่า IE1ต่ำ กับอโลหะที่มีค่าIE1สูง 4. โครงสร้างของสารประกอบไอออนิกมีลักษณะเป็นโครงผลึกร่างตาข่าย แต่ละไอออนจะมีไอออน อื่นมาล้อมรอบด้วยจำนวนคงที่เสมอ 5. สารประกอบไอออนิกไม่มีสารโมเลกุล มีแต่สูตรเอมพิริคัล 6.สารประกอบไอออนิกในภาวะปกติสามารถนำไฟฟ้าได้ เมื่อเป็นสารอิเลคโทรไลต์นำไฟฟ้าไม่ได้ 7. สารประกอบไอออนิกที่เกิดจากอะตอมของโลหะกับอะตอมของอโลหะ สร้าง เฉพาะพันธะไอออนิกอย่างเดียวเท่านั้น

13. โครงสร้างของสารประกอบไอออนิกโครงสร้างของสารประกอบไอออนิก • ผลึกสารประกอบไอออนิกมีรูปทรงเป็นรูปลูกบาศก์ประกอบด้วยไอออนบวกและไอออนลบเรียงสลับกันเป็นสามมิติแบบต่าง ๆ ไม่สามารถแยกเป็นโมเลกุลเดี่ยว ๆ ได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถทราบขอบเขตของไอออนของธาตุต่าง ๆ ใน 1โมเลกุลได้ แต่สามารถหาออกมาได้ในรูปอัตราส่วนอย่างต่ำของไอออนที่เป็นองค์ประกอบเท่านั้น จึงมีแต่สูตรอย่างง่าย(สูตรเอมพิริกัล) ไม่มีสูตรโมเลกุล จึงใช้สูตรอย่างง่ายแทนสูตรเคมีของสารประกอบไอออนิก • โครงสร้างผลึกสารประกอบไอออนิกจะเป็นแบบใด ขึ้นอยู่กับ • ประจุที่ปรากฏอยู่บนไอออนบวก และลบ อัตราส่วนระหว่างรัศมีไอออนบวกและลบ ตัวอย่างโครงสร้างของสารประกอบไอออนิกอื่น ๆ ที่เกิดจากไอออนบวก และไอออนลบในลักษณะเดียวกับผลึกโซเดียมคลอไรด์ แต่มีการจัดตัวแตกต่างกัน ดังรูป

14. การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกการเขียนสูตรสารประกอบไอออนิก การเขียนสูตรของสารประกอบไอออนิกใช้หลักดังนี้ 1. เขียนไอออนบวกของโลหะหรือกลุ่มไอออนบวกไว้ข้างหน้า ตามด้วยไอออนลบของอโลหะ หรือกลุ่มไอออนลบ ยกเว้นสารประกอบไอออนิกที่เป็นเกลืออะซิเตต(CH3COO-) จะเขียนกลุ่มไอออนลบไว้ก่อนแล้วตามด้วยไอออนบวกของโลหะ เช่น CH3COONa , (CH3COO)2Ca 2. ไอออนบวกและไอออนลบ จะรวมกันในอัตราส่วนที่ทำให้ผลรวมของประจุเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงต้องหาตัวเลขมาคูณกับจำนวนประจุบนไอออนบวก และไอออนลบให้มีจำนวนประจุเท่ากัน แล้วใส่ตัวเลขเหล่านั้นไว้มุมขวาล่างของแต่ละไอออน ซึ่งทำได้โดยใช้จำนวนประจุบนไอออนบวกและไอออนลบคูณไขว้กัน 3. ถ้ากลุ่มไอออนบวกหรือกลุ่มไอออนลบมีมากกว่า 1 กลุ่ม ให้ใส่วงเล็บ ( ) และใส่จำนวนกลุ่มไว้ที่มุมล่างขวา

15. การเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกการเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก การเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกมีหลักเกณฑ์ดังนี้ 1.สารประกอบธาตุคู่(Binary compound) ถ้าสารประกอบเกิดจาก ธาตุโลหะที่มีไอออนได้ชนิดเดียวรวมตัวกับอโลหะ ให้อ่านชื่อโลหะที่เป็นไอออนบวก แล้วตามด้วยชื่ออโลหะที่เป็นไอออนลบโดยลงเสียงพยางค์ท้ายด้วย ไอด์(ide) เช่น ออกซิเจน เปลี่ยนเป็นออกไซด์ (oxide) ไฮโดรเจนเปลี่ยนเป็นไฮไดรด์(hydride) คลอรีนเปลี่ยนเป็นคลอไรด์(chloride) ไอโอดีนเปลี่ยนเป็นไอโอไดด์(iodide) ตัวอย่าง การอ่านชื่อสารประกอบไอออนิกธาตุคู่ NaClอ่านว่าโซเดียมคลอไรด์ CaI2อ่านว่าแคลเซียมไอโอไดด์ KBrอ่านว่าโพแทสเซียมโบรไมด์ NH4Clอ่านว่า แอมโมเนียมคลอไรด์

16. 2.สารประกอบธาตุสามหรือมากกว่าถ้าสารประกอบเกิดจากไอออนบวกของโลหะ หรือกลุ่มไอออนบวกรวมตัวกับ กลุ่มไอออนลบ ให้อ่านชื่อไอออนบวกของโลหะ (โลหะนั้นเกิดไอออนบวกได้ชนิดเดียว) หรือกลุ่มไอออนบวก แล้วตามด้วยชื่อกลุ่มไอออนลบ เช่น Na2SO4 อ่านว่าโซเดียมซัลเฟต CaCO3อ่านว่าแคลเซียมคาร์บอเนต KNO3อ่านว่า โพแทสเซียมไนเตรต Ba(OH)2 อ่านว่าแบเรียมไฮดรอกไซด์ (NH4)3PO4 อ่านว่าแอมโมเนียมฟอสเฟต ถ้าสารประกอบเกิดจากโลหะที่เกิดไอออนได้หลายชนิดรวมตัวกับกลุ่มไอออนลบให้อ่านชื่อไอออนบวกของโลหะแล้ววงเล็บค่าประจุของไอออนบวกนั้น แล้วจึงอ่านชื่อกลุ่มไอออนลบตามหลัง เช่น Cr เกิดไอออนได้ 2ชนิด คือ Cr2+กับ Cr3+ CrSO4อ่านว่าโครเมียม (II) ซัลเฟต Cr2(SO4)3 อ่านว่าโครเมียม (III) ซัลเฟต

17. กิจกรรมที่ 3 จงเขียนชื่อสารประกอบไอออนิกต่อไปนี้ 1. NaFอ่านว่า ………………………………………………….. 2. KClอ่านว่า ………………………………………………….. 3. BaF2 อ่านว่า ………………………………………………….. 4. CaCl2อ่านว่า ………………………………………………….. 5. Na2CO3อ่านว่า ………………………………………………….. 6. Mg2(PO4)2อ่านว่า ………………………………………………….. 7. Cu(NO3)2อ่านว่า ………………………………………………….. 8. FeCl3อ่านว่า ………………………………………………….. 9. KClO3อ่านว่า ………………………………………………….. 10. AgNO3อ่านว่า ………………………………………………….. 11. Al(OH)3อ่านว่า ………………………………………………….. 12. (NH4)2S อ่านว่า ………………………………………………….. 13. ZnHPO4อ่านว่า ………………………………………………….. 14. KCN อ่านว่า …………………………………………………..

18. พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิกพลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก • พลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเกิดสารประกอบไอออนิก คือ • พลังงานของการระเหิด (Sublimation) หมายถึง พลังงานที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนสถานะของสารจากของแข็งให้กลายเป็นไอโดยไม่ต้องผ่านสภาวะของเหลว • พลังงานการแตกตัว (Dissociation energy) หมายถึง พลังงานที่ทำให้โมเลกุลใหญ่แตกตัวเป็นโมเลกุลเล็กลงหรือเป็นอะตอม • พลังงานไอออไนเซชัน (Ionization energy) หมายถึง พลังงานที่ต้องใช้เพื่อดึงอิเลคตรอนวงนอกสุดออกจากอะตอมในภาวะก๊าซ กลายเป็นไอออนบวกในภาวะก๊าซ • พลังงานอัฟฟินิตี (Effinity energy) / สัมพรรคภาพอิเลคตรอน(Electron Effinity;EA) หมายถึง พลังงานที่ให้ออกมาเมื่ออะตอมของธาตุในสภาวะก๊าซรับอิเลคตรอน กลายเป็นไอออนลบในภาวะก๊าซ • พลังงานโครงร่างผลึก ( Crystal lattice energy) หมายถึง พลังงานที่ให้ออกมาเมื่อไอออนที่เป็นก๊าซรวมตัวกันกลายเป็นผลึกของแข็งไอออนิก

19. สมบัติของสารประกอบไอออนิกสมบัติของสารประกอบไอออนิก สารประกอบไอออนิกเกิดจากการรวมกลุ่มของไอออนต่างชนิดกันจำนวนมาก เกิดเป็นโครงสร้างผลึกทำให้มีสมบัติเฉพาะตัวที่แตกต่างจากต่างสารประกอบประเภทอื่น ๆ ได้แก่ การมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง และนำไฟฟ้าได้เมื่อหลอมเหลวหรือเป็นสารละลาย สารประกอบไอออนิกที่ละลายน้ำได้จะแตกตัวให้ไอออนและมีพลังงานเข้าไปเกี่ยวข้องกับการละลาย ปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิกที่อยู่ในรูปของสารละลายจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เพราะเกิดจากการรวมตัวของไอออนบวกและไอออนลบ สารประกอบไอออนิกนำมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันหลายชนิด สมบัติการละลายน้ำของสารประกอบไอออนิก 1.การละลายของสารประกอบไอออนิกอาจเป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทดูดหรือคายพลังงาน หรือมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานน้อยมาก 2.สารที่ละลายน้ำแล้วได้สารละลายที่มีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิของน้ำ จัดเป็นการละลาย ประเภทคายพลังงาน 3.สารที่ละลายน้ำแล้วได้สารละลายที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิของน้ำ จัดเป็นการละลาย ประเภท ดูดพลังงาน 4.สารประกอบไอออนิกบางชนิดละลายน้ำแล้วมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานน้อยมาก อุณหภูมิของ สารละลายจึงใกล้เคียงกับอุณหภูมิของน้ำ

20. กลไกของการละลายของสารประกอบไอออนิกในน้ำกลไกของการละลายของสารประกอบไอออนิกในน้ำ ผลึกไอออนิกภายใน ประกอบด้วยไอออนบวกยึดเหนี่ยวกับไอออนลบ ด้วยพันธะไอออนิกอย่างเหนียวแน่น เมื่อนำสารประกอบไอออนิกไปละลายน้ำ น้ำซึ่งเป็นโมเลกุลมีขั้วก็จะหันด้านขั้วบวกเข้าหาไอออนลบและหันด้านขั้วลบเข้าหาไอออนบวกที่อยู่บริเวณผิวของผลึกไอออนิก เกิดแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำกับไอออนของผลึกไอออนิกขึ้น ถ้าแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำกับไอออนที่ผิวผลึกไอออนิกมากกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวกและไอออนลบภายในผลึกไอออนิก ผลึกไอออนิกนั้นก็จะละลายน้ำได้ โดยไอออนบวก และไอออนลบจะหลุดออกจากผลึกไอออนิก แล้วมีน้ำล้อมรอบเกิดเป็นไฮเดรตขี้น อย่างไรก็ตามโมเลกุลของน้ำจะล้อมรอบไอออนบวก และไอออนลบได้ไม่เท่ากันและไอออนแต่ละชนิดจะมีโมเลกุลของน้ำล้อมรอบมากน้อยแค่ไหนต้องขึ้นอยู่กับประจุรัศมี และโครงสร้างของไอออนนั้น เช่น ในกรณีโซเดียมคลอไรด์ ละลายน้ำจะแตกตัวเป็นไอออน Na+และ Cl-จากนั้นก็จะมีน้ำล้อมรอบกลายเป็นไฮเดรต(Hydrate) ซึ่งแทนได้เป็น Na+(H2O)X , Cl- (H2O)Y แต่ค่า xและ yไม่ทราบว่ามีค่าแน่นอนเท่าไร ดังนั้น จึงเขียนแทนเป็น Na+(aq) , Cl-(aq) aqย่อมาจาก aqueousแปลว่า มีน้ำล้อมรอบ

21. รูปที่ 1การเกิดสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำ โมเลกุลมีขั้วของน้ำ เข้าดึงไอออน ที่ผิวของสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ออกเป็นไอออนที่มีน้ำล้อมรอบ

22. รูปที่ 2ไอออนถูกน้ำล้อมรอบ ไอออนของสารไอออนิกละลายในน้ำ โมเลกุลของน้ำ เข้าดึงไอออนด้วยแรงดึงดูดระหว่างไอออน/ขั้ว ออกเป็นไอออนบวก และลบ แล้วน้ำจึงเข้าล้อมรอบโดยดึงดูดด้วยแรงที่เกิดจากประจุของไอออนกับขั้วของน้ำ

23. สรุปการละลายน้ำของสารประกอบไอออนิกสรุปการละลายน้ำของสารประกอบไอออนิก 1.สารประกอบไอออนิกทุกชนิดที่ละลายน้ำได้ จะต้องมีพลังงานเปลี่ยนแปลงควบคู่กันไปเสมอ อาจเป็นแบบคายพลังงานหรือดูดพลังงาน 2. สารประกอบไอออนิกที่ละลายน้ำได้ เกิดในกรณีที่แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำกับไอออนของผลึกไอออนิกมากกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวกและไอออนลบของผลึกไอออนิกนั้น 3. สารประกอบไอออนิกที่ไม่ละลายน้ำหรือละลายน้ำได้น้อยมาก เกิดในกรณีที่แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำไม่สามารถแยกไอออนจากผลึกได้โดยไอออนบวก และไอออนลบของผลึกไอออนิกดึงดูดแรงมาก 4. สารประกอบไอออนิกใดละลายน้ำได้มาก จะอิ่มตัวช้า และถ้าสารประกอบไอออนิกใดที่ละลายน้ำได้น้อยจะอิ่มตัวเร็ว

24. 5. ความสามารถในการละลายของสาร คือ ความสามารถของสารที่ละลายในตัวทำละลายจนอิ่มตัวแต่ความสามารถในการละลายของสารประกอบไอออนิกจะมากแค่ไหนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและชนิดของสาร สำหรับการบอกความสามารถในการละลายโดยมากมักจะบอกหยาบ ๆ ดังนี้ ตัวถูกละลาย < 0.1 g / H2O 100 g ที่ 25 0C = แสดงว่าไม่ละลาย ตัวถูกละลาย 0.1 ถึง 1 g / H2O 100 g ที่ 25 0C = แสดงว่าไม่ละลาย ตัวถูกละลาย > 1 g / H2O 100 g ที่ 25 0C = แสดงว่าละลายได้บางส่วน

25. พลังงานกับการละลายสารประกอบไอออนิกพลังงานกับการละลายสารประกอบไอออนิก เมื่อนำผลึกสารประกอบไอออนิกละลายน้ำ จะมีพลังงานความร้อนเปลี่ยนแปลงควบคู่กันไปเสมอ และการละลายของผลึกสารประกอบไอออนิกนี้มีกระบวนการต่าง ๆ เกิดขึ้นเป็นขั้นย่อย ๆ และแต่ละขั้นตอนมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานด้วย เช่น การละลายโซเดียมคลอไร์(NaCl) ในน้ำ มีขั้นตอนย่อย ๆ เปลี่ยนแปลงพลังงานดังนี้ ขั้นที่ 1ผลึกสารประกอบไอออนิกแตกตัวเป็นไอออนในสภาวะก๊าซ ซึ่งมีการดูดพลังงานเพื่อ สลายพันธะไอออนิกระหว่างNa+กับ Cl-ออกจากกันเป็นไอออนในสภาวะก๊าซ พลังงานนี้มีค่าเท่ากับ พลังงานแลตทิซ(Lattice energy) ใช้สัญลักษณ์ย่อว่า ขั้นที่ 2ไอออนที่เป็นก๊าซจะถูกน้ำล้อมรอบเกิดไฮเดรตมีการคายพลังงานออกมา เรียกพลังงาน นี้ว่า พลังงานไฮเดรชัน ( Hydration energy) ใช้สัญลักษณ์ย่อว่า

26. รูปที่ 3ความสัมพันธะระหว่างพลังงานแลตทิซ, พลังงานไฮเดรชัน และพลังงานการละลาย ข้อสังเกต พลังงานแลตทิซ(Lattice energy)คือพลังงานที่คายออกมาเมื่อไอออนในสภาวะก๊าซที่มีประจุตรงข้ามมารวมกันเป็นของแข็งไอออนิก1 โมล พลังงานไฮเดรชัน (Hydration energy)คือ พลังงานที่คายออกมาเมื่อไอออนของก๊าซรวมกับน้ำ พลังงานการละลาย (Heat of Solution)คือ พลังงานที่คายออกหรือดูดเข้าไปจากการละลายสาร 1 โมล ในตัวทำละลายตามจำนวนที่กำหนดให้

27. ปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิกปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิก สมการไอออนิกมีสถานะเป็นของแข็งอนุภาคไม่เคลื่อนที่ ทำปฏิกิริยายาก ดังนั้นปฏิกิริยาของสารประกอบไอออนิกส่วนใหญ่อยู่ในสภาวะที่เป็นสารละลาย ซึ่งแตกตัวให้ไอออนบวกและไอออนลบ เมื่อนำสารละลายของสารประกอบไอออนิกต่างชนิดกันมาผสมกัน ถ้าเกิดสารใหม่ที่มีสมบัติต่างไปจากสารเดิม แสงดว่ามีปฏิกิริยาเกิดขึ้น ถ้าสมบัติหลังผสมไม่เปลี่ยนแปลง แสดงว่าไม่เกิดปฏิกิริยา สมการไอออนิก เมื่อผสมสารละลายของสารประกอบไอออนิกบางชนิดเข้าด้วยกัน จะได้สารละลายที่มีไอออนของสารทั้งสองปนกันอยู่ ปรากฏเป็นสารละลายใส เช่น ผสม NaCl(aq)กับ KNO3(aq)เขียนสมการเคมีที่เกิดขึ้นได้ดังนี้ NaCl(aq) + KNO3(aq) NaNO3(aq) + KCl(aq) หรือ Na+(aq) + Cl-(aq) + K+(aq) + NO3-(aq) Na+(aq) + NO3-(aq) + K+(aq) + Cl-(aq)

28. เมื่อผสมกัน จะมีไอออนอยู่ในสารละลายทั้ง 4 ชนิด แสดงว่า ไม่เกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็ง จึงอยู่ในสภาพไอออน (มีน้ำล้อมรอบ) แต่เมื่อผสมสารละลายของสารประกอบไอออนิกบางชนิดเข้าด้วยกัน จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นตะกอนเกิดขึ้น เช่น ผสมNaCl(aq)กับAgNO3(aq)เขียนสมการเคมีที่เกิดขึ้นได้ดังนี้ NaCl(aq) + AgNO3(aq) NaNO3(aq) + AgCl(s) หรือ Na+(aq)+ Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3-(aq)  Na+(aq) + NO3-(aq) + AgCl(s) เมื่อผสมกันจะเกิดตะกอนของ AgCl(s) เขียนสมการแสดงการเกิดตะกอน AgClดังนี้ Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl(s) เรียกสมการนี้ว่า สมการไอออนิก

29. สมการไอออนิก(Ionic equation )คือสมการเคมีที่เขียนเฉพาะไอออนหรือโมเลกุลของสารที่มีส่วนในการเกิดปฏิกิริยา ส่วนไอออนหรือโมลกุลของสารใดไม่มีส่วนในการเกิดปฏิกิริยาไม่ต้องเขียน สมการไอออนิก จะต้องเป็นสมการที่มีสารใดสารหนึ่งเป็นไอออนร่วมอยู่ด้วยในปฏิกิริยานั้น เช่น Zn (s) + 2H+(aq)Zn2+(aq) + H2(g) H+(aq) + OH-(aq) H2O (l) หลักการเขียนสมการไอออนิก 1.ให้เขียนเฉพาะส่วนไอออนหรือโมเลกุลของสารทำปฏิกิริยากันเท่านั้น 2.ถ้าสารที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยาเป็นสารที่ไม่ละลายน้ำหรือไม่แตกตัวเป็นไอออนหรือเป็นออกไซด์หรือเป็นก๊าซให้เขียนสูตรโมเลกุลของสารนั้นในสมการได้ ตัวอย่าง ออกไซด์ เช่น CO2 , H2O ก๊าซ เช่น H2 , NH3สารที่ไม่ละลายน้ำ เช่น CaCO3 , AgCl 3. ดุลสมการไอออนิกโดยทำจำนวนอะตอมและจำนวนไอออนของธาตุทุกธาตุ ทั้งทางซ้ายและทางขวาของสมการให้เท่ากัน พร้อมทั้งดุลประจุรวมทั้งทางซ้ายและขวาของสมการให้เท่ากัน

30. ความพยายามอยู่ที่ไหน ความสำเร็จอยู่ที่นั่น ครูจิราภรณ์ สมฤดี กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนพุนพินพิทยาคม