Transcript พันธะเคมีไอออนิก

พันธะไอออนิก (Ionic bond)
นิยาม
พันธะไอออนิก หมายถึง แรงยึดเหนี่ยวระหว่ างไอออนบวกและไอออนลบที่เกิด
จากอะตอมให้ และรับอิเล็กตรอนกันเพือ่ ให้ มีเวเลนต์ อเิ ล็กตรอนเท่ ากับ 8
พันธะไอออนิก (Ionic bond)
เป็ นพันธะที่เกิดจากแรงกระทาระหว่ างอะตอม 2 อะตอมที่มปี ระจุ
ต่ างกัน โดยจะเกิดการแลกเปลีย่ นอิเล็กตรอนเกิดขึน้ ทาให้ เกิดแรงดึงดูด
ทางไฟฟ้าสถิตระหว่ างประจุที่ต่างกัน โดย
atom ที่สูญเสี ย e- จะกลายเป็ น
ไอออนบวก (Cation)
atom ที่รับ
e- จะกลายเป็ น
ไอออนลบ (Anion)
เช่ น NaCl
Na11
Cl9
1s 2s
2p
3s
3p
3d
1s 2s
2p
3s
3p
3d
อาจกล่ าวได้ ว่ากลไกการเกิดพันธะไอออนิกเกิดผ่ านปฏิกริ ิยา 2 ขั้นตอนดังนี้
1. ขั้นการแตกไอออนของ Na และการรับอิเล็กตรอนของ Cl
.
Na
..Cl. .
. . . + e-
Na+ + e-
..Cl.. ....
2. ไอออนที่เกิดขึน้ มารวมกัน
.
.
+
.
Na + .Cl.. ..-
Na+
..Cl.. ....
กรณีอนื่ ที่สามารถเกิดพันธะไอออนิกได้
เช่ น การเผาแคลเซียมในบรรยากาศออกซิเจน
2Ca(s)
+
O2(g)
การเผาลิเทียมในอากาศ
4Li(s) + O2(g)
2CaO
2Li2O
โลหะ (IE ต่ากว่ า)
อโลหะ (IE สู งกว่ า)
การเขียนสูตรของสารประกอบไอออนิก
1. เขียนไอออนบวกของโลหะหรื อกลุ่มไอออนบวกไว้ขา้ งหน้า ตามด้วย
ไอออนลบของอโลหะ หรื อกลุ่ ม ไอออนลบ ยกเว้น สารประกอบ
ไอออนิกที่เป็ นเกลือ แอซิเตต (CH3COO-) จะเขียนกลุ่มไอออนลบไว้
ก่ อ น แ ล้ ว ต า ม ด้ ว ย ไ อ อ อ น บ ว ก ข อ ง โ ล ห ะ เ ช่ น CH3COONa,
(CH3COO)2Ca
2. ไอออนบวกและไอออนลบ จะรวมกันในอัตราส่ วนที่ทาให้ผลรวมของ
ประจุเป็ นศูนย์ ดังนั้นจึงต้องหาตัวเลขมาคูณกับจานวนประจุบนไอออน
บวก และไอออนลบให้มีจานวนประจุเท่ากัน แล้วใส่ ตวั เลขเหล่านั้นไว้ที่
มุมขวาล่างของแต่ละไอออน ซึ่ งทาได้โดยใช้จานวนประจุบนไอออน
บวกและไอออนลบคูณไขว้กนั
3. ถ้ากลุ่มไอออนบวกหรื อกลุ่มไอออนลบมีมากกว่า 1 กลุ่มให้ใส่ วงเล็บ ( )
แล้วใส่ จานวนกลุ่มไว้ที่มุมขวาล่าง
จงเขียนสู ตรอย่ างง่ ายของสารประกอบไอออนิกต่ อไปนี้
1. Na กับ Cl NaCl
2. Mg กับ P Mg3P2
3. Mg กับ O MgO
4. Mg กับ N Mg3N2
5. Na+ กับ CO32- Na2CO3 6. Ca2+ กับ PO43- Ca3(PO4)2
7. Na กับ S Na2S
8. Mg กับ Cl MgCl2
9. Al กับ O Al2O3
10. PO43- กับ Na+ Na PO
3
4
การอ่านชื่อสารประกอบไอออนิก
-อ่านชื่อ ion + ก่อน หรื ออ่านพวกโลหะ
-อ่านชื่อ ion – ตามหลัง
-ไม่ตอ้ งอ่านเลขแสดงจานวนอะตอม โดยชื่ออโลหะให้ลงท้ายด้วย –ide
เช่น oxide, chloride, sulphide ส่ วนอนุมูลกรด ให้อ่านตามชื่อ เช่น
ซัลเฟต, ฟอสเฟต, คาร์บอเนต
- เมื่อ ion + เป็ นโลหะทรานซิชนั ให้บอกเลขโรมัน แล้วมี ( )
การเรียกชื่อทางเคมี
BaCl2
barium chloride
K2O
potassium oxide
Mg(OH)2
magnesium hydroxide
KNO3
potassium nitrate
FeCl2
Cr2S3
iron(II) chloride
chromium(III) sulfide
copper(II) nitrate
potassium dihydrogen phosphate
ammonium chlorate
Cu(NO3)2
KH2PO4
NH4ClO3
สมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก
1. สารประกอบไอออนิกทุกชนิดมีสถานะเป็ นของแข็ง
ทีอ่ ุณหภูมหิ ้ อง และเปราะ
โครงสร้ างของสารประกอบไอออนิกมีลกั ษณะเป็ นผลึก
ผลึกสารประกอบไอออนิกมีรูปทรง
เป็ นรู ปลูกบาศก์ ประกอบ ด้ วยไอออนบวก
และไอออนลบเรียงสลับกันเป็ นสามมิติ
แบบต่ างๆ ไม่ สามารถแยกเป็ น โมเลกุล
เดีย่ วๆ ได้
สมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก
2. สารประกอบไอออนิกในภาวะปกติเป็ นของแข็ง ประกอบด้ วย
ไอออนบวกและไอออนลบ ไอออนเหล่ านีไ้ ม่ เคลือ่ นที่ จึงไม่ นาไฟฟ้า
แต่ เมื่อหลอมเหลวหรื อละลายน้า จะแตกตัวเป็ นไอออนและเคลื่อนทีไ่ ด้
จึงนาไฟฟ้ าได้
สมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก
3. สารประกอบไอออนิกมีจุดดือดและจุดหลอมเหลวสู งมาก
4. สารประกอบไอออนิกบางชนิดละลายนา้ ได้ ดแี ละบางชนิด
ไม่ ละลายนา้
การทีส่ ารประกอบไอออนิกละลายนา้ ได้ เนื่องจากแรงดึงดูด
ระหว่ างโมเลกุลของนา้ กับไอออนมีค่ามากกว่ าแรงยึดเหนี่ยว
ระหว่ างไอออนบวกกับไอออนลบ
สารประกอบไอออนิก แบ่ งตามการละลายได้ ดงั นี้
1. สารประกอบไอออนิกที่ละลายนา้
2. สารประกอบไอออนิกที่ไม่ ละลายน้า
การละลายของสาร
จะกาหนดด้วยค่าสภาพละลายได้ (Solubility)
ตัวละลาย < 0.1 g / H2O 100 g ที่ 25๐ C แสดงว่ าไม่ ละลาย
ตัวละลาย > 1 g / H2O 100 g ที่ 25๐C แสดงว่ าละลายได้ ดี
ตัวละลาย 0.1 g - 1 g / H2O 100 g ที่ 25๐C แสดงว่ าละลายได้ บางส่ วน
เกลือชนิดที่ไม่ละลายน้ าและละลายน้ าได้มีดงั นี้
• เกลือของโลหะไอออนหมู่ 1A และ NH4+ ละลายน้ าได้หมด
• เกลือของไอออนลบของไนเตรด (NO3- ) อะซีเตต (CH3COO- ) คลอเรต
(ClO3- ) และเปอร์คลอเรต(ClO4- ) ละลายได้หมด
• เกลือคลอไรด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์ ละลายน้ าได้ ยกเว้นเกลือคลอไรด์
โบรไมด์ และไอโอไดด์ของ Ag+, Pb2+ , Hg2+ , Hg22+ ไม่ละลายน้ า
• เกลือซัลเฟต(SO42- ) คาร์บอเนต(CO32- ) ซัลไฟด์(S2- ) ฟอสเฟต(PO43- )
และอาร์เซเนต(AsO43- ) ของโลหะไอออนหมู่ 2A และ Ag+, Pb2+ , Hg2+
ไม่ละลายน้ า ยกเว้นเกลือดังกล่าวของหมู่ 1A , NH4+ และMgSO4
ละลายน้ า
• เกลือไฮดรอกไซด์ (OH- ) ไม่ละลายน้ า ยกเว้น OH- ของโลหะไอออนหมู่
1A , NH4+ ละลายน้ าได้
ธาตุหมู่ 1A ซึ่งมีเวเลนซ์ อเิ ล็กตรอนเท่ ากับ 1 จึงเกิดเป็ นไอออนทีม่ ี
ประจุ +1 ธาตุหมู่ 2 ซึ่งมีเวเลนซ์ อเิ ล็กตรอนเท่ ากับ 2 เมื่อเกิดเป็ นไอออน
จะมีประจุ +2 เป็ นต้ น
ส่ วนอโลหะจะรับอิเล็กตรอนมาให้ ครบแปด เช่ น ธาตุหมู่ 7A จะรับ
อิเล็กตรอน 1 ตัว เมื่อกลายเป็ นไอออนจะมีประจุ -1 สาหรับธาตุหมู่ 5
เมื่อเกิดเป็ นไอออนจะมีประจุ -3 เนื่องจากสามารถรับอิเล็กตรอนได้ 3
อิเล็กตรอน แล้ วมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนตามกฎออกเตต
ธาตุหมู่
ประจุบน
ไอออน
I
II
III
IV
V
VI
VII
+1
+2
+3
-4
-3
-2
-1
กฎออกเตต (Octet Rule)
• กฎออกเตต อะตอมที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนครบแปด* (มีการจัดเรี ยง
อิเล็กตรอนเหมือนแก๊สเฉื่อยในหมู่ 8A)จะมีความเสถียรมาก โดยไม่ สำคัญ
ว่ ำอิเล็กตรอนดังกล่ ำวจะเป็ นของอะตอมเองหรื อได้ มำจำกกำรใช้ อิเล็กตรอน
ร่ วมกับอะตอมอื่น(พันธะโควำเลนต์ )
•ตามกฎออกเตต H และ He
– ใช้ได้ดีกบั ธาตุใน s และ p block
จะมีวาเลนซ์ อเิ ล็กตรอนครบสอง
– ใช้ได้ดีกบั สารประกอบอินทรี ย ์
– มีขอ้ ยกเว้นมาก โดยเฉพาะกับอะตอม Be B และ Al
Noble Gas (8A)
valence e  8
valence e = 8
พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก
การศึกษาการเปลี่ยนแปลงพลังงานในการเกิดสารประกอบไอออนิก
วิธีการที่พิจารณาการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่เกิดขึ้น พิจารณาจาก
วัฏจักรบอร์น-ฮาร์เบอร์
วัฏจักรบอร์ น – ฮาเบอร์
Max Born
Fritz Haber
พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก
1
2
3
4
Na(s)
E การระเหิด
Na(g)
∆H1 = +107 kJ/mol
Cl2(g)
E การสลายพันธะ
Cl(g)
∆H2 = +122 kJ/mol
IE
Na (g)
Cl (g)
+ e-
EA
Na+ (g) + e- ∆H3 = +496 kJ/mol
Cl- (g)
E แลตทิซ
+
5 Na (g) + Cl (g)
∆H4 = - 349 kJ/mol
NaCl(s) ∆H5 = - 787 kJ/mol
Na+ (g) + e - + Cl(g)
∆H3 = +496 kJ
4
3
∆H4 = -349 kJ
Na+(g) + Cl-(g)
Na(g) + Cl(g)
∆H2 = +122 kJ ∆H2f = (+107)+(+122)+(+496)+(-349)+(-787) = - 411 kJ/mol
Na(g) + 1/2Cl2(g)
∆H1 = +107 kJ
เริ่มต้ น
สุ ดท้ าย
วัฏจักรบอร์ น –∆Hฮาเบอร์
= -787 kJ
5
5
1
Na(s) + 1/2Cl2(g)
∆Hf = -411 kJ/mol
NaCl (s)
พลังงานแลตทิซของสารประกอบไอออนิก (Lattice Energy of Ionic Compound)
ปกติค่าพลังงาน IE, EA จะแสดงถึงความเป็ นไปได้ ที่จะเกิดสารประกอบ
ไอออนิก โดยความเสถียรของสารประกอบไอออนิกวัดได้ จาก พลังงานแลตทิซ
(Lattice Energy)
นิยาม “ พลังงานที่ใช้ ทาให้ สารประกอบไอออนิกที่เป็ นของแข็ง 1 mole
กลายเป็ นไอออนของก๊าซ ”
LiF
LiCl
LiBr
LiI
Lattice energy (kJ/mol)
1,017
828
787
732
m.p. (oC)
845
610
550
450
การคานวณค่ าพลังงานแลตทิซโดยใช้ Born – Habor Cycle
พลังงานแลตทิซวัดโดยตรงไม่ ได้ ต้ องคานวณทางอ้อมโดยใช้ Born–Habor
cycle ซึ่งแบ่ งออกเป็ นขั้นตอนย่ อย ๆ แสดงความสั มพันธ์ ระหว่ าง Lattice energy
กับ IE, EA และ คุณสมบัติของไอออนหรือโมเลกุลนั้นๆ
ตัวอย่าง จงคานวณค่าพลังงานแลตทิซของสมการ
LiF (s) 
Li + (g) + F – (g) , H = ?
?
จะเขียนได้ วา่ Hooverall = Ho1 + Ho2 + Ho3 + Ho4 + Ho5
-594.1 kJ = 155.2 kJ + 75.3 kJ + 520 kJ - 328 kJ + Ho5
ดังนัน้
H05 = - 1,017 kJ
พลังงานแลตทิซของ LiF เท่ากับ -1,017 kJ
เราสามารถอธิบายการเกิด LiF (s) ออกเป็ นขั้นตอนย่ อย 5 ขั้นตอนคือ
1.
Li (s)
 Li (g)
Ho1 = 155.2 kJ (Sublimation)
2. ½ F2 (g)
 F (g)
Ho2 = 75.3 kJ (Atomization)
3. Li (g)
 Li+ (g) + e- Ho3 = 520 kJ (IE1)
4. F (g) + e-  F – (g)
Ho4 = - 328 kJ (EA)
5. Li+ (g) + F – (g)  LiF (s)
Ho5 = ?
Li (s) + ½ F2 (g)  LiF (s)
Hooverall = - 594.1 kJ
จะเขียนได้วา่ Hooverall = Ho1 + Ho2 + Ho3 + Ho4 + Ho5
-594.1 kJ = 155.2 kJ + 75.3 kJ + 520 kJ - 328 kJ + Ho5
ดังนั้น H05 = - 1,017 kJ
พลังงานแลตทิซของ LiF เท่ากับ -1,017 kJ
การละลายนา้ ของสารประกอบไอออนิก
O H
H
O H
H
Cl- ไอออน
Na+ ไอออน
NaCl
H
H
H
H
o
H
H
o
o
o
o
H
H
o
H
H
H
H
โมเลกุลนา้
พลังงานไฮเดรชัน (hydration energy) เป็ นพลังงานที่ปล่อย (คาย) ออกมา เมื่อ
ไอออนบวกและไอออนลบในสถานะก๊าซที่หลุดออกมาจากโครงผลึก
ของสารประกอบไอออนิกถูกโมเลกุลน้ าล้อมรอบ เกิดเป็ นแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง
โมเลกุลของน้ ากับไอออนบวกและลบ ดังสมการ
Na+(g) + Cl-(g)
Na+ (aq) + Cl-(aq) + 764 kJ/mol
## สารใดมีพลังงานไฮเดรชันมากจะยิง่ ละลายน้ าได้ดี
พลังงานแลตทิช (Lattice energy) เป็ นพลังงานที่ใช้ในการสลายโครงผลึกของ
สารประกอบไอออนิกเป็ นไอออนบวกและไอออนลบในสถานะก๊าซ(หรื อ เป็ น
พลังงานที่คายออกมาเมื่อไอออนบวกและไอออนลบในสถานะก๊าซรวมตัวกันเกิด
เป็ นโครงผลึกของสารประกอบไอออนิก
Na+(g) + Cl-(g) คายพลังงาน
NaCl(s) + 768.3 kJ/mol
NaCl(s) ดูดพลังงาน Na+(g) + Cl-(g) ; = +768.3 kJ/mol
พลังงานกับการละลายนา้ ของสารประกอบไอออนิก
Na+(g) + Cl-(g)
2
∆Hhyd = -771 kJ
1
∆Hlatt = +776 kJ
Na+(aq) + Cl-(aq)
NaCl(s)
∆Hsoln = +5 kJ (พลังงานของการละลาย)
สรุ ปการละลายนา้ ของสารประกอบไอออนิก
∆Hlattice > ∆Hhydration แสดงว่ ามีการดูดพลังงาน
∆Hhydration
∆Hlattice
แสดงว่ ามีการคายพลังงาน
∆Hlattice >>> ∆Hhydration แสดงว่าสารไอออนิกนั้นไม่ ค่อยละลาย
>
สารที่ละลายน้ าได้ < 0.1 g/H2O 100 cm3 ที่ 25 0C แสดงว่าไม่ละลาย
สารที่ละลายน้ าได้ 0.1-1.0 g/H2O 100 cm3 ที่ 25 0C แสดงว่าละลายได้บางส่ วน
สารที่ละลายน้ าได้ > 1.0 g/H2O 100 cm3 ที่ 25 0C แสดงว่าละลายได้ดี
พลังงานของการละลายนั้นนิยมวัดในรู ปของความร้อน
Q = mc t
เมื่อ Q = ปริ มาณความร้อน หน่วยเป็ น (J)
m = มวลของน้ า หน่วยเป็ น กรัม (g)
c = ความจุความร้อนของน้ า มีค่าเป็ น 4.2 J/goC
t = อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป หน่วยเป็ น oC
ตัวอย่าง นาคอปเปอร์ (II)โบรไมด์ จานวน 0.860 กรัม มาละลายในน้ า 100 g
พบว่าอุณหภูมิของน้ าเปลี่ยนจาก 23.10 oC เป็ น 23.41 oC จงคานวณหาปริ มาณ
ความร้อนที่เกิดขึ้น และความสัมพันธ์ระหว่างค่าพลังงานแลตทิช และพลังงาน
ไฮเดรชันเป็ นอย่างไร
จากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 23.10 oC เป็ น 23.41 oC แสดงว่าการละลายของ CuBr2
เป็ นการคายความร้อน ดังนั้น พลังงานแลตทิชน้อยกว่าพลังงานไฮเดรชัน
Q = mc t
= (100)(4.2)(23.41-23.10)
= 130.2 J
ข้ อสั งเกต - ถ้ าเกลือทีล่ ะลายนา้ เป็ นกระบวนการดูดความร้ อน เมือ่ เพิม่ อุณหภูมใิ ห้ กบั
สารละลายการละลายจะเพิม่ ขึน้
- ถ้ าเกลือทีล่ ะลายนา้ เป็ นกระบวนการคายความร้ อน เมือ่ เพิม่ อุณหภูมใิ ห้ กบั
สารละลายการละลายจะลดลง
ปฏิกริ ิยาของสารประกอบไอออนิก
Cl-
Ag+
Na+
NO3-
NaCl
สารละลาย NaCl
สารละลาย AgNO3
Na+(aq) + Cl-(aq)
AgNO3 Ag+(aq) + NO3-(aq)
AgCl (s)
Na+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3-(aq)
Na+(aq) + Cl-(aq) + AgCl(s)
สมการไอออนิก
สมการไอออนิก
เมื่อสารประกอบไอออนิกในสถานะของแข็งมาละลายน้ าก็จะแตกตัว
เป็ นไอออน
NaCl (s)
Na+(aq) + Cl- (aq)
AgNO3(s)
Ag+(aq) + NO3-(aq)
K2SO4(s)
2K+(aq) + SO42-(aq)
การเขียนสมการไอออนิก
เมื่อสารไอออนิกละลายน้ าแล้ว ไอออนบวกและไอออนลบจะเกิดการแยก
ออกจากกัน แล้วถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลของน้ าหลายโมเลกุล เช่น เมื่อผสม
Ca(OH)2 กับสารละลาย Na2CO3 แลวพบว
ามี
้
่ ตะกอนสี
ขาวเกิดขึน
้ นั่นคือตะกอนของสารใด สามารถ
เขียนสมการไดดั
้ งนี้
Ca2+(aq) + 2OH- (aq) + 2Na+(aq) + CO32-(aq) ---------> CaCO3(s) + 2OH-(aq) + 2Na+(aq)
สมการที่แสดงไอออนอิสระของสารประกอบไอออนิกในสารละลายครบทุกชนิด
เช่นนี้ เรียกว่ า “สมการไอออนิก”
Ca2+(aq) + 2OH-(aq) + 2Na+(aq) + CO32-(aq)---------> CaCO3(s) + 2OH - (aq) +
2Na+(aq)
Ca2+ + CO32-(aq) ---------> CaCO3(s)
สมการขางต
นเรี
้
้ ยกวา่ “สมการไอ
ออนิกสุทธิ”
หลักการเขียนสมการไอออนิก
1. เขียนเฉพาะไอออนหรือโมเลกุลทีท่ าปฏิกริ ิยากัน
2. ถ้ าสารที่เกีย่ วข้ องในปฏิกริ ิยาเป็ นสารที่ไม่ ละลายนา้ หรื อไม่ แตกตัว
เป็ นไอออน ให้ เขียนสู ตรโมเลกุลของสารนั้นในสมการได้ เช่ น H2 NH3 CO2
3. ดุลสมการไอออนิก โดยทาให้ จานวนอะตอม และจานวนไอออน ของทุก
ธาตุเท่ ากัน รวมทั้งประจุรวมทั้งซ้ ายและขวาต้ องเท่ ากันด้ วย
การเขียนสมการไอออนิกสุ ทธิ
1. สมการเชิงโมเลกุล เขียนปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมทั้งระบุสถานะ( s =ของแข็ง,
l=ของเหลว , aq=สารละลาย) และควรดุลสมการที่ได้
2. สมการไอออนิกรวม เขียนการแตกตัวของเกลือที่ละลายน้ า ส่ วนเกลือที่ไม่
ละลายจะไม่ถูกแตกตัวออกมา
3. สมการไอออนิกสุ ทธิ จะเขียนเฉพาะไอออนบวก/ไอออนลบที่ทาให้เกิดเกลือที่
ไม่ละลายน้ า โดยหักล้าง ไอออนบวก/ ไอออนลบ ที่เหมือนกันจากสมการ
ไอออนิกรวม
Na+ (aq) + Cl- (aq)
Ag+ (aq) + NO3- (aq)
NaCl (s)
AgNO3 (s)
Na+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq) + NO3-(aq)
Na+(aq) + Cl-(aq) + AgCl(s)
สมการไอออนิก
Cl-(aq) + Ag+(aq)
AgCl(s)
สมการไอออนิกสุ ทธิ
แบบฝึ กหัด
จงเขียนสมการไอออนิกทีเ่ กิดจากการผสมสารคู่ต่อไปนี้
1. AgNO3 (aq) กับ CaBr2(aq)
2. CuSO4 (aq) กับ K2S (aq)
3. NaOH (s) กับ HCl (l)
โครงสร้ างของสารประกอบไอออนิก
โครงสร้างแบบโซเดียมคลอไรด์
1) โครงสร้ างผลึกของ NaCl
Na+ จะมี Cl- ห้ อมล้อมและ
สั มผัสโดยรอบ 6 ไอออน
Cl- จะมี Na+ ห้ อมล้อมและสั มผัส
โดยรอบ 6 ไอออน
Cl-
Cs+
2) โครงสร้ างผลึกของ CsCl
Cs+ มี Cl- ห้อมล้อมและสัมผัส 8 ไอออน Clมี Cs+ ห้อมล้อมและสัมผัส 8 ไอออน
F-
Ca 2+
3) โครงสร้ างผลึกของ CaF2
Ca2+ มี F- ห้อมล้อมและสัมผัส 8 ไอออน
แต่ F- มี Ca2+ ห้อมล้อมและสัมผัสเพียง 4
ไอออนเท่านั้น
การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกจะแสดง
อัตราส่ วนอย่างต่าของไอออนที่มารวมตัวกัน
เท่านั้น Ca 2+ : F- = 4:8 = 1:2
สูตรจึงเป็ น CaF2
แบบจาลองโครงสร้ างของโลหะ
พันธะโลหะ (Metallic bond)
พันธะโลหะ คือ พันธะหรือแรงยึดเหนี่ยวระหว่ างอะตอม
พันธะโลหะ เป็ นแรงดึงดูดกันระหว่างไอออนบวก ซึ่งอยูก่ บั ที่
ต่ างๆ ที่เกิดขึน้ ภายในก้ อนของโลหะ โดยที่อะตอมต่ างๆ ในก้ อน
กับเวเลนซ์อิเล็กตรอน ซึ่ งเคลื่อนที่โดยรอบไอออนบวกเหล่านั้น
โลหะทั้งหมดใช้ เวเลนซ์ อเิ ล็กตรอน ร่ วมกัน
แบบจาลองทะเลอิเล็กตรอน (electron sea model)
พันธะโลหะ (Metallic bond)
ทาไมอิเล็กตรอนของโลหะถึงเคลือ่ นทีไ่ ด้ ตลอดเวลา?
แบบจาลองทะเลอิเล็กตรอน (electron sea model)
โลหะมีค่าพลังงานไอออไนเซซันที่ต่า ดังนั้นจึงยึดอิเล็กตรอน
วงนอกสุ ดไว้ อย่ างหลวมๆ ทาให้ อเิ ล็กตรอนเหล่ านีเ้ คลือ่ นที่ไปมา
รอบๆโลหะตลอดเวลา
อิเล็กตรอนเหล่
านีท้ นาหน้
าที่คล้ าน้ยกาวที
ยยึดไอออนบวกให้
ความแข็
งแรงของพั
ธะโลหะขึ
อยู่กบั ่ชจ่ วานวนอิ
เล็กตรอน
อยู
นตาแหน่ งทีค่ งที่ ไว้ ด้วยกันอย่ างแข็งแรง
อิส่ ใระและขนาดของไอออนบวก
พันธะโลหะกับสมบัติบางประการของโลหะ
1. นาไฟฟ้ าและความร้ อนได้ ดี
การที่อเิ ล็กตรอนสามารถเคลือ่ นที่ไปมาในโลหะได้
ทาให้ โลหะมีคุณสมบัตเิ ป็ นตัวนาความร้ อนและไฟฟ้าที่ดี
พันธะโลหะกับสมบัติบางประการของโลหะ (ต่ อ)
2. สามารถตีเป็ นแผ่ นหรือดึงเป็ นเส้ นได้
พันธะโลหะกับสมบัติบางประการของโลหะ (ต่ อ)
3. มีผวิ เป็ นมันวาว
ผิวหน้ าของโลหะเป็ นมันวาว เนื่องจากอิเล็กตรอนอยู่
ไม่ ประจาทีแ่ ละเคลือ่ นทีไ่ ด้ อย่ างอิสระจะสามารถดูดกลืน
และกระจายแสงได้ จึงทาให้ โลหะสามารถสะท้ อนแสงได้
พันธะโลหะกับสมบัติบางประการของโลหะ (ต่ อ)
4. มีจุดหลอมเหลวสู ง
เนื่องจากพันธะโลหะเป็ นพันธะทีแ่ ข็งแรง เกิดจากแรง
ยึดเหนี่ยวระหว่ างเวเลนซ์ อเิ ล็กตรอนอิสระทั้งหมดกับ
ไอออนบวก