O-NET เคมี

ข้อสอบ PAT 2 พร้อมเฉลย!!!

pat 2

3.5 การใช้ประโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ

สารประกอบไอออนิก  สารโคเวเลนต์ และโลหะ    มีสมบัติบางประการที่ต่างกัน

การใช้ประโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ

เนื่องจากสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ มีสมบัติเฉพาะตัวบางประการที่แตกต่างกัน เช่น ความสามารถในการนำไฟฟ้า จุดหลอมเหลว จุดเดือด ฯลฯ ดังที่กล่าวก่อนหน้า

ดังนั้น เราจึงสามารถนำสารต่างชนิดเหล่านี้มาใช้ประโยชน์ในด้านที่แตกต่างกันตามความเหมาะสม

เช่น  แอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) และซิงค์คลอไรด์ (ZnCl2) เป็นสารประกอบไอออนิกที่สามารถนำไฟฟ้าได้จากการแตกตัวเป็นไอออนเมื่อละลายน้ำ จึงสามารถนำไปใช้เป็นสารอิเล็กโทรไลต์ในถ่านไฟฉายได้

พอลิไวนิลคลอไรด์ หรือ PVC (C2H3Cl)n เป็นสารโคเวเลนต์ที่ไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ จึงนำไปใช้เป็นฉนวนไฟฟ้าที่หุ้มสายไฟฟ้า

ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายที่มีจุดหลอมเหลวสูงและมีความแข็งแรงมาก จึงนำไปใช้ทำเครื่องบด เครื่องโม่ และหินลับมีด   

ทองแดง (Cu) และอะลูมิเนียม (Al) เป็นโลหะที่นําไฟฟ้าได้ดีจึงนำไปใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า โดยโลหะทองแดงสามารถนำไฟฟ้าได้ดีกว่าโลหะอะลูมิเนียมจึงใช้ในสายไฟฟ้าตามอาคารบ้านเรือน สำหรับโลหะอะลูมิเนียมซึ่งมีลักษณะเบา ถึงแม้จะนำไฟฟ้าได้ไม่ดีเท่าทองแดงแต่ก็เป็นทางเลือกหนึ่งในการนำไปใช้ในกรณีที่ต้องการลดค่าใช้จ่ายและน้ำหนักของวัสดุ

อะลูมิเนียม (Al) และเหล็ก (Fe) เป็นโลหะที่นําความร้อนได้ดีจึงนำไปใช้ทำภาชนะสำหรับการประกอบอาหาร เช่น หม้อ กระทะ

3.4 พันธะโลหะ

3.4 พันธะโลหะ

โลหะบางชนิดเช่นทองแดง (Ca) เหล็ก (Fe) อะลูมิเนียม (Al) มีสมบัติบางประการคล้ายกันแสดงว่าสารเหล่านี้มีการยึดเหนียวระหว่างอนุภาคทีเหมือนกันแล้วอะตอมธาตุโลหะสร้างพันธะเคมีเหมือนหรือต่างจากพันธะไอออนิกและพันธะโคเวเลนต์หรือไม่

3.4.1 การเกิดพันธะโลหะ

        จากที่ทราบแล้วว่า โลหะส่วนใหญ่มีสถานะเป็นของแข็งมี จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงผิวมันวาวยาและนำความร้อนได้ดีจากสมบัติดังกล่าวจะเห็นว่าโลหะมีสมบัติบางประการคล้ายกับไอออนิก เช่นมีสถานะของแข็งจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงแต่มีสมบัติบางประการสารประกอบไอออนิก เช่นการนำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดีในสถานะของแข็งะสมบัติส่วนใหญ่ต่างจากพันธะโคเวเลนต์ซึ่งแสดงว่าโลหะน่าจะยึดเหนี่ยวกันด้วยการเกิดพันธะโลหะจากที่ทราบแล้วว่าโลหะส่วนใหญ่สามารถนำไฟฟ้าและนำความรู้สารประกอบไอออนิกเช่นมีสถานที่แตกต่างจากสารประกอบไอออนิกผิวมันวาวและสมบัติส่วนใหญ่ต่างจากพันธะที่แตกต่างจากพันธะไอออนิกและพันธะโคเวเลนต์ การที่อะตอมของโลหะมีคาพลังงานไอออไนเซชันตาการยึดเหนี่ยวระหว่างเวเลนซ์อิเล็กตรอนโปรตอนในนิวเคลียสจึงน้อยทำให้เวเลนซ์อิเล็กตรอนของแต่ละอะตอมสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระไปทั่วทั้งขึ้นโลหะและเกิดการยึดเหนียวกับโปรตอนในนิวเคลียสทุกทิศทุกทางการยึดเหนี่ยวนี้เรียกวาพันธะโลหะ (metallic bond) การเกิดพันธะโลหะอาจแสดงได้ด้วยแบบจำลองทะเลอิเล็กตรอน model)

3. 4. 2:สมบัติของโลหะ

  อะตอมโลหะอยู่ค่อนข้างชิดกันและเรียงต่อเนื่องกันไม่มีที่สิ้นสุดโดยมีอิเล็กตรอนเคลื่อนมาเฉพาะตัวหลายประการที่แตกต่างจากสารอื่น102และจุดเดือดสูงเนื่องจากมีโปรตอนและอิเล็กตรอนจําน วนมากยึดเหนี่ยวทำให้กลายเป็นไอจึงต้องใช้พลังงานสูงเพื่อทำลายพันธะโลหะเหล่านี้  เช่น การหลอมเหลวทองแดงต้องใช้อุณหภูมิสูงถึง 1055 องศาเซลเซียสและการทำให้ทองแดงที่หลอมเหลวและเดือดกลายเป็นไอต้องใช้อุณหภูมิสูงถึง 2572 องศาเซลเซียส   โลหะสมบัติเฉพาะตัวหลายประการโลหะมีจุดหลอมเหลวสูงเนื่องจากมีโปรตอนกันอย่างต่อเนื่องทุกอะตอมการหลอมเหลวหรือทำให้กลายเป็นพันธะโลหะเหล่านี้เช่นการหลอมเหลว ทองแดงต้องใช้ทองแดงที่หลอมเหลวแล้วเดือดกลายเป็นไอต้องใช้อุณหภูมิสูงถึง-2 / โลหะมีผิวมันวาวและสามารถสะท้อนแสงได้ซึ่งเกิดจากกลุ่มมอกระทบกับแสงซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอิเล็กตรอนเหล่านั้นจะรับและปล่อยคลื่นแสงออกมาผิวของโลหะจึงเป็นมันวาวและสะท้อนแสงได้ดีโลหะน้าไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดีเนื่องจากเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระทั้ง  โลหะสามารถเป็นสื่อนำไฟฟ้าและความร้อนต่อเนื่องกันได้ทั่วปืนโลหะนอกจากนี้โลหะยังสามารถติให้แผ่ออกเป็นแผ่นและดึงเป็นเส้นได้   เนื่อ งจากอะตอมโลหะจัดเรียงตัวเป็นชั้น ๆ อย่างมีระเบียบการทุบแผ่นโลหะเป็นการผลักให้ชั้นของอะตอมโลหะเลื่อนไถลออกไปจากตำแหน่งเดิมทำให้แผ่นโลหะยาวออกไปและบางลงแต่อะตอมของโลหะในตำแหน่งใหม่ไม่หลุดออกจาก กันเพราะมีกลุ่มเวเลนซ์อิเล็กตรอนยึดอนุภาคเหล่านั้นไว้ดังนั้นจึงตีหรือรีดโลหะให้ ๆ หรือตัดให้โค้งงอหรือซึ่งเป็นเส้นได้

3.3 พันธะโคเวเลนต์

3.3.1การเกิดพันธะโคเวลเนต์

พันธะโคเวเลนต์(Covalent bond) มาจากคำว่า co + valence electron ซึ่งหมายถึง พันธะที่เกิดจากการใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน ดังเช่น ในกรณีของไฮโดรเจน ดังนั้นลักษณะที่สำคัญของ พันธะโคเวเลนต์ก็คือการที่อะตอมใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกันเป็นคู่ ๆ

-สารประกอบที่อะตอมแต่ละคู่ยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ เรียกว่าสารโคเวเลนต์

-โมเลกุลของสารที่อะตอมแต่ละคู่ยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์เรียกว่าโมเลกุลโคเวเลนต์

1. การเกิดพันธะโคเวเลนต์

เนื่องจาก พันธะโคเวเลนต์ เกิดจากการใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกัน ซึ่งอาจจะใช้ร่วมกันเพียง 1 คู่ หรือมากกว่า 1 คู่ก็ได้

- อิเล็กตรอนคู่ที่อะตอมทั้งสองใช้ร่วมกันเรียกว่า “อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ”

- อะตอมที่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเรียกว่าอะตอมคู่ร่วมพันธะ

* ถ้าอะตอมคู่ร่วมพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่จะเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เรียกว่าพันธะเดี่ยวเช่น ในโมเลกุลของไฮโดรเจน

* ถ้าอะตอมคู่ร่วมพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่จะเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เรียกว่าพันธะคู่เช่น ในโมเลกุลของออกซิเจน

* ถ้าอะตอมคู่ร่วมพันธะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่จะเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ที่เรียกว่าพันธะสามเช่น ในโมเลกุลของไฮโดรเจน

จากการศึกษาสารโคเวเลนต์จะพบว่า ธาตุที่จะสร้างพันธะโคเวเลนต์ส่วนมากเป็นธาตุอโลหะกับอโลหะ ทั้งนี้เนื่องจากโลหะมีพลังงานไอออไนเซชันค่อนข้างสูง จึงเสียอิเล็กตรอนได้ยาก เมื่ออโลหะรวมกันเป็นโมเลกุลจึงไม่มีอะตอมใดเสียอิเล็กตรอน มีแต่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเกิดเป็นพันธะโคเวเลนต์ อย่างไรก็ตามโลหะบางชนิดก็สามารถเกิดพันธะโคเวเลนต์กับอโลหะได้ เช่น Be เกิดเป็นสารโคเวเลนต์คือ BeCl2เป็นต้น

3.3.2 การเขียนสูตรและการเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์

การเขียนสูตรสารประกอบโคเวเลนต์เรียงตามหลักสากล ดังนี้

Si C Sb As P N H Te S At I Br Cl O F

2. จากความรู้เรื่องกฎออกเตต ทำให้สามารถทำนายสูตรอย่างง่ายของสารได้ โดยใช้ความต้องการอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะของแต่ละอะตอมของธาตุคูณไขว้ เช่น

ตัวอย่างที่1สูตรของสารประกอบของธาตุ H กับ S ; H และ S มีเวเลนต์อิเล็กตรอน 1 และ 6 ตามลำดับ ดังนั้น H และ S ต้องการอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะจำนวน 1 และ 2 ตามลำดับ เพื่อให้แต่ละอะตอมของธาตุมีการจัดอิเล็กตรอนแบบก๊าซเฉื่อย

ตัวอย่างที่ 2 สูตรของสารประกอบของธาตุ S กับ C ; S และ C มีเวเลนต์อิเล็กตรอน 6 และ 4 ตามลำดับ ดังนั้น S และ C ต้องการอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะจำนวน 2 และ 4 ตามลำดับ เพื่อให้แต่ละอะตอมของธาตุมีการจัดอิเล็กตรอนแบบก๊าซเฉื่อย

ตัวอย่างที่ 3 สูตรของสารประกอบของธาตุ N กับ Cl ; N และ Cl มีเวเลนต์อิเล็กตรอน 5 และ 7 ตามลำดับ ดังนั้น N และ Cl ต้องการอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะจำนวน 3 และ 1 ตามลำดับ เพื่อให้แต่ละอะตอมของธาตุมีการจัดอิเล็กตรอนแบบก๊าซเฉื่อย

การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต์(Names of Covalent Compounds)

1.อ่านชื่อธาตุที่อยู่ด้านหน้าก่อนตามด้วยธาตุที่อยู่ด้านหลังโดยเปลี่ยนเสียงพยางค์ท้ายเป็นไ-ด์(ide )2

2.อ่านระบุจำนวนอะตอมของธาตุด้วยเลขจำนวนในภาษากรีก ได้แก่

1 =mono-2=di-3=tri-4=tetra-5=penta-6=hexa-7=octa-8=nona-9=deca-

3 .ถ้าธาตุแรกมีอะตอมเดียว ไม่ต้องอ่านระบุจำนวนอะตอมของธาตุนั้นแต่ถ้าธาตุหลังมีเพียงหนึ่งอะตอมก็ต้องระบุจำนวนอะตอมด้วยเสมอ

ตัวอย่างการอ่านชื่อ

CO2อ่านว่าคาร์บอนไดออกไซด์,COอ่านว่าคาร์บอนมอนออกไซด์,

BF3อ่านว่าโบรอนไตรฟลูออไรด์,N2Oอ่านว่าไดไนโตรเจนมอนอกไซด์,

N2O5อ่านว่าไดไนโตรเจนเพนตอกไซด์, P4O10อ่านว่าเตตระฟอสฟอรัสเดคะออกไซด์

OF2อ่านว่าออกซิเจนไดฟลูออไรด์, CCl4อ่านว่าคาร์บอนเตตระคลอไรด์

3.3.3พลังงานพันธะ

พลังงานพันธะ (Bond energy) คือพลังงานที่ใช้ในการสลายพันธะระหว่างอะตอมของธาตุภายในโมเลกุลที่อยู่ในสถานะก๊าซออกเป็นอะตอมเดี่ยว เช่น

H2(g) + 436 kJ ----------------> 2H (g)

จากสมการก๊าซ H21 โมลต้องการจะสลายเป็น H อะตอม 2 โมล ต้องใช้พลังงาน 436 kJ

HI (g) + 298 kJ----------> H (g) + I (g)

ก๊าซ HI 1 โมลต้องการสลายเป็น H และ I อะตอมอย่างละ 1โมลต้องใช้พลังงาน 298 kJ

จากตัวอย่างข้างต้นนี้แสดงว่าสารต่างชนิดกัน จำนวนโมลเท่ากัน พลังงานที่ใช้สลายพันธะก็ต่างกัน การสลายพันธะชนิดเดียวกันในสารต่างชนิดกันจะใช้พลังงานสลายไม่เท่ากัน เช่น การสลายพันธะ C - H ใน CH4และ C2H6มีค่าไม่เท่ากัน

CH4(g) + 435 kJ -------------> CH3(g) + H (g)

C2H6(g) + 400 kJ ------------> C2H5(g) + H (g)

และการสลายพันธะชนิดเดียวกันในสารเดียวกัน (ที่มีพันธะชนิดเดียวกัน) ก็ใช้พลังงานสลายไม่เท่ากัน เช่น การสลายพันธะ C - H ใน CH4

CH4(g) + 435 kJ------------> CH3(g) + H (g)

CH3(g) + 464 kJ ------------> CH2(g) + H (g)

CH2(g) + 422 kJ -------------> CH (g) + H (g)

CH(g) + 339 kJ --------------> C (g) + H (g)

เมื่อรวมขั้นทั้ง 4 เข้าด้วยกันจะได้ว่า

CH4(g) + 1660 kJ --------------> C (g) + 4H (g)

พลังงานที่ทำให้โมเลกุล CH4แตกออกเป็นอะตอมในสภาวะก๊าซ เรียกว่า Atomization energy และพลังงานเฉลี่ยของพันธะ C - H ใน CH4= 1660/4 = 415 kJ เรียกพลังงานค่านี้ว่าพลังงานพันธะเฉลี่ย( Average bond energy )อนึ่งจากตารางที่ 6.1 ค่าพลังงานเฉลี่ยของพันธะ C - H ของสารทั่ว ๆ ไป มีค่า 413 kJ ซึ่งมีค่าต่างจากค่าพลังงานเฉลี่ยของพันธะ C - H ซึ่งหาได้จาก CH4เท่านั้น

เนื่องจากพลังงานที่ใช้สลายพันธะแต่ละพันธะในคู่อะตอมเดียวกันไม่เท่ากัน จึงเป็นการยากที่จะจดจำและไม่สะดวกต่อการใช้ ดังนั้นเพื่อความสะดวกจึงนิยมใช้พลังงานพันธะเฉลี่ยแทน

3.3.4หลักการทำนายรูปร่างโมเลกุลและไอออนโคเวเลนต์

หลักการทำนายรูปร่างโมเลกุลและไอออนโคเวเลนต์

1. ต้องทราบเวเลนต์อิเล็กตรอนแต่ละอะตอม หรือทราบเลขอะตอมของธาตุ แล้วจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานต่าง ๆ ทำให้ทราบเวเลนต์อิเล็กตรอน

2. ต้องทราบสูตรเคมี ของสารที่จะทำนายรูปร่างโมเลกุล

3. นำข้อมูลข้อ 1. และข้อ 2. มาเขียนสูตรโครงสร้างแบบจุด หรือสูตรโครงสร้างแบบลิวอิส ตามโมเลกุลหรือไอออนของสารนั้น

4. พิจารณาดูที่อะตอมกลางของธาตุของสูตรโครงสร้างที่เขียนขึ้น ว่ามีการจัดเรียงอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว ตลอดจนจำนวนพันธะว่าเป็นอย่างไร เข้าข่ายลักษณะรูปร่างแบบไหนก็ทำนายเป็นรูปร่างโมเลกุลหรือไอออนแบบนั้น

ข้อสังเกตการทำนายรูปร่างของสารโคเวเลนต์ไม่ควร เขียนสูตรโครงสร้างแบบเส้น เพราะอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวจะไม่ปรากฏ ซึ่งจะทำให้ทำนายรูปร่างของสารโคเวเลนต์ผิดได้

ตัวอย่างจงทำนายรูปร่างของสารโคเวเลนต์ของสารต่อไปนี้

ก. Cl2O ข. COCl2

ค. ClO3 -ง. PO43-

วิธีทำในแต่ละข้อ ทราบสูตรเคมี นอกจากนั้นยังต้องทราบเวเลนต์อิเล็กตรอนของแต่ละธาตุ คือ C , P , O และ Cl มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเป็น 4 , 5 , 6 และ 7 ตามลำดับ

3. 3. 5 สภาพกของโมเลกุลโคเวเลนต์

สารโคเวเลนต์ที่เกิดจากอะตอมชนิดเดียวเช่นแก๊สไฮโดรเจน (13) มีการกระจายของกลุ่มหมอกอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะระหว่างอะตอมทั้งสองเทากันพันธะที่เกิดขึ้นในลักษณะเช่นนี้เรียกว่าพันธะโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว (non-polar covalent bond) แต่สารโคเวเลนต์ที่เกิดจากอะตอมต่างชนิดกันและมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีแตกต่างกันจะมีการกระจายของกลุ่มหมอกอิเล็กตรอนดูรวมพันธะระหว่างอะตอมไม่เท่ากันเช่นไฮโดรเจนคลอไรต์ (HCI) มีอิเล็กตรอนคู่รวมพันธะอยู่บริเวณอะตอมคลอรีนมากกว่าอะตอมไฮโดรเจนเพราะอะตอมคลอรีนมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิดีมากกว่าอะตอมไฮโดรเจนทำให้อะตอมคลอรีนแสดงบระจุไฟฟ้าค่อนข้างลบส่วนอะตอมไฮโดรเจนมีค่าอิเล็กโทรเนกาติดีน้อยกวาแสดงประจุไฟฟ้าค่อนข้างบวกพันธะที่เกิดขึ้นลักษณะเช่นนี้เรียกว่าพันธะโคเวเลนต์มีขั้ว polar covalent bond) การแสดงตัวของพันธะอาจใช้สัญลักษณ์ 6” (เดลต้าบวกสำหรับอะตอมที่แสดงประจุไฟฟ้าค่อนข้างบวก (partual positive charge) และ 6 เดสต้าลบสำหรับอะตอมที่แสดงประจุไฟฟ้าค่อนข้างลบ (partial negative charge) หรืออาจใช้เครื่องหมายโดยให้หัวลูกศรชีไปในทิศของอะตอมที่แสดงประจุไฟฟ้าค่อนข้างลบส่วนท้ายลูกศรที่มีลักษณะคล้ายเครื่องหมายบวกให้อยู่บริเวณอะตอมที่แสดงประจุไฟฟ้าค่อนข้างบวก

ขั้วของพันธะทำให้โมเลกุลอะตอมคู่ที่ประกอบด้วยธาตุขนิดเดียวกันเช่น H3 0, Cl๖ เป็นโมเลกุลไม่มีขัว (non ส่วนโมเลกุลอะตอมคู่ที่ประกอบด้วยธาตุตางยนัดกันเป็น FIGI CO เป็นโมเลกุลมีขั้ว (polar molecule แล้วโมเลกุลโคเวเลนต์ที่ประกอบด้วยอะตอมมากกว่า 2 อะตอมและพันธะระหว่างคู่อะตอมเป็นพันธะมีขั้วจะเป็นโมเลกุลมีขั้วหรือไม่อย่างไรสภาพขั้วของโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมมากกว่า 2 อะตอมพิจารณาจากการรวมสภาพตัวของพันธะแบบเวกเตอร์ซึ่งถ้าเวกเตอร์หักล้างกันหมดจะทำให้โมเลกุลไม่มีขัวแต่ถ้าเวกเตอร์หักล้างกันไม่หมดโมเลกุลจะเป็นโมเลกุลมีชั่วเช่นโมเลกุลแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO.) มีรูปร่างโมเลกุลแบบเส้นตรงและมีเวกเตอร์สภาพขั้วของพันธะ (= 0 สองพันธะในทิศทางตรงข้ามกันจึงหักล้างกันหมดทำให้ GO, เป็นโมเลกุลไม่มีขั้วดังนี้โมเลกุลที่อะตอมกลางไม่มีสีเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวและอะตอมล้อมรอบเหมือนกันทุกอะตอมเป็นโมเลกุลไม่มีขั้วถึงแม้ว่าพันอะภายในโมเลกุลจะเป็นพันธะที่มีขั้วเนื่องจากรูปร่างโมเลกุล

ตัวอย่างโมเลกุลโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว

       สำหรับโมเลกุลที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนดู่โดดเดี่ยวหรือมีอะตอมล้อมรอบเป็นธาตุต่างชนิดกันส่วนใหญ่เป็นโมเลกุลมีขั้วเนื่องจากเวกเตอร์สภาพขั้วของพันธะหักล้างกันไม่หมดเช่น H2O NH3 CHCl3

ตัวอย่างโมเลกุลโคเวเลนต์มีขั้ว

3.2 พันธะไอออนิก

พันธะไอออนิก ( Ionic bond ) หมายถึงแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดในสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่าง 2 อะตอมอะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตีต่างกันมาก อะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตีน้อยจะให้อิเลคตรอนแก่อะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตีมาก และทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่รอบๆ อะตอมครบ 8 (octat rule ) กลายเป็นไอออนบวก และไอออนลบตามลำดับ เกิดแรงดึงดูดทางไฟฟ้าระหว่างไอออนบวกและไอออนลบ และเกิดเป็นโมเลกุลขึ้น เช่น การเกิดสารประกอบ NaCl

 

    จากตัวอย่าง Na ซึ่งมีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1 ได้ให้อิเล็กตรอนแก่ Cl ที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 7 จึงทำให้ Na และ Cl มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 8 เกิดเป็นสารประกอบไอออนิก

สมบัติของสารประกอบไอออนิก

1. มีขั้ว เพราะสารประกอบไอออนิกไม่ได้เกิดขึ้นเป็นโมเลกุลเดี่ยว แต่จะเป็นของแข็งซึ่งประกอบด้วยไอออนจำนวนมาก ซึ่งยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงยึดเหนี่ยวทางไฟฟ้า

2. ไม่นำไฟฟ้าเมื่ออยู่ในสภาพของแข็ง แต่จะนำไฟฟ้าได้เมื่อใส่สารประกอบไอออนิกลงในน้ำ ไอออนจะแยกออกจากกัน ทำให้สารละลายนำไฟฟ้าในทำนองเดียวกันสารประกอบที่หลอมเหลวจะนำไฟฟ้าได้ด้วยเนื่องจากเมื่อหลอมเหลวไอออนจะเป็นอิสระจากกัน เกิดการไหลเวียนอิเลคตรอนทำให้อิเลคตรอนเคลื่อนที่จึงเกิดการนำไฟฟ้า

3 . มีจุหลอมเหลวและจุดเดือดสูง      ความร้อนในการทำลายแรงดึงดูดระหว่างไอออนให้กลายเป็นของเหลวต้องใช้พลังงานสูง

4 . สารประกอบไอออนิกทำให้เกิดปฏิกิริยาไอออนิก คือ ปฏิกิริยาระหว่างไอออนกับไอออน ทั้งนี้เพราะสารไอออนิกจะเป็นไอออนอิสระในสารละลาย ปฏิกิริยาจึงเกิดทันที

5 . สมบัติไม่แสดงทิศทางของพันธะไอออนิก สารประกอบไอออนิกเกิดจากไอออนที่มีประจุตรงกันข้ามรอบ ๆ ไอออนแต่ละไอออนจะมีสนามไฟฟ้าซึ่งไม่มีทิศทาง จึงทำให้เกิดสมบัติไม่แสดงทิศทางของพันธะไอออนิก

6. เป็นผลึกแข็ง แต่เปราะและแตกง่าย

การอ่านชื่อสารประกอบไออนิก

กรณีเป็นสารประกอบธาตุคู่ ให้อ่านชื่อธาตุที่เป็นประจุบวก แล้วตามด้วยธาตุประจุลบ โดยลงท้ายเสียงพยางค์ท้ายเป็น “ ไอด์” (ide) 

 กรณีเป็นสารประกอบธาตุมากกว่าสองชนิด ให้อ่านชื่อธาตุที่เป็นประจุบวก แล้วตามด้วยกลุ่มธาตุที่เป็นประจุลบได้เลย เช่น  

กรณีเป็นสารประกอบธาตุโลหะทรานซิชัน ให้อ่านชื่อธาตุที่เป็นประจุบวกและจำนวนเลขออกซิเดชันหรือค่าประจุของธาตุเสียก่อน โดยวงเล็บเป็นเลขโรมัน แล้วจึงตามด้วยธาตุประจุลบ 

3.1 สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสและกฎออกเตต

แบบจำลองลิวอิส

สัญลักษณ์แบบจุด (elecn-dot symbol)

“สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ ล้อมรอบด้วยจุดที่แทนเวเลนซ์อิเล็กตรอน”

ธาตุในหมู่เดียวกัน จะมีสัญลักษณ์แบบจุดคล้ายกัน

วิธีการเขียนสูตรแบบจุด

1. เขียนสัญลักษณ์

2. จำนวนจุดเท่ากับจำนวน valence electron หรือเลขหมู่

3. เติมทีละจุดลงที่แต่ละด้านของสัญลักษณ์ก่อนจึงค่อยเติมเป็นคู่ จนกระทั่งหมด

4. รูปแบบการวางจุดไม่สำคัญ

5. การวางจุดแทนพฤติกรรมในการสร้างพันธะจุดเดี่ยวของ metal แสดงจำนวน e- ที่อะตอมสูญเสียในการเกิดประจุบวกจุดเดี่ยวของ nonmetal แสดงจำนวน e- ที่อะตอมได้รับเมื่อเกิดประจุลบหรือจะจับคู่กับอะตอมอื่นในการเกิดพันธะโคเวเลนต

วิธีการเขียนสูตรแบบเส้น

1 เส้นแทนพันธะเดี่ยว ใช้2จุด

2 เส้นแทนพันธะคู๋      ใช้4จุด

3 เส้นแทนพันธะสาม  ใช้6จุด

ออกเตต

แนวคิดของลิวอิส :อะตอมต่าง ๆ จะเข้ารวมตัวกันโดยจัดอิเล็กตรอนให้มีเสถียรภาพสูงขึ้น และเสถียรภาพสูงสุดจะเกิดขึ้นเมื่ออะตอมมีการจัดอิเล็กตรอนเหมือนแก๊สมีตระกูล

#แก๊สทุกตัวสเถียรโดยการทำให้เวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับธาตุหมู่8