Transcript พันธะไอออนิก

พันธะเคมี
(Chemical bond)
ความหมาย

พันธะไอออนิ ก

พันธะโคเวเลนต์
พันธะโลหะ
ความหมาย

คือ แรงยึดเหนี่ยวภายในโมเลกุล
มี 2 ประเภท คือ
แรงยึดเหนี่ยวภายในโมเลกุล (ระหว่างอนุภาค หรื อ
ไอออน) ได้แก่ พันธะโลหะ พันธะโคเวเลนต์ พันธะ
ไอออนิก
แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ได้แก่ พันธะ
ไฮโดรเจน แรงดึงดูดระหว่างขั้ว แรงลอนดอน

ความหมาย
สารไอออนิก
ไอออนบวกและไอออน
ลบ
ของธาตุ
บ
างธาตุ
ใ
นตาราง
การเรี ยกชื่ อไอออนบวกและไอออนลบ
ธาตุ

ของธาตุ

การเรี ยกชื่อไอออนบวกและไอออนลบ
ที่เป็ นกลุ่มอะตอม
การเขียนสู ตรและการอ่านชื่ อของสารไออ


พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออน
สมบัติบางประการของสารไอ
ออนิก


ความหมาย

การเกิดพันธะโคเวเลนต์
ชนิดของพันธะโคเวเลนต์


การเขียนสู ตรและการอ่านชื่อสารประก

ความยาวพันธะเฉลี่ย


พลังงานพันธะเฉลี่ย
หลักการคานวณพลังงานพันธะ
พันธะออดิเนตโคเวเลนต์
รี โซแนนซ์
ทบทวนพลังงานพันธะ
รู ปร่ างโมเลกุล Co – Valent
ทบทวนรู ปร่ างโมเลกุล
สภาพขั้วของโมเลกุลโคเวเลนต์
สารโครงผลึกร่ างตาข่าย
*.พันธะไอออนิก (Ionic Bond).*
คือแรงที่เกิดจากประจุไฟฟ้ าบวก (+) และลบ (-) ดึงดูดเข้าหา
กันและเรี ยกสารที่เกิดขึ้นว่าสารไอออนิก (Ionic Compound)
สารออนิกเกิดจากโลหะให้ Valence - electron แก่อโลหะ
ทั้งนี้เพราะโลหะมีค่า IE1 ต่า แต่อโลหะมีค่า EN สูง เช่น
NaCl
2 2s2 2p6 3p1 + Cl = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Na
=
1s
11
17
+=
- =
+][Cl-]
Na
+
Cl
[Na
11
17
1s2 2s2 2p6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
สารไอออนิก เกิดจากพันธะไอออนิก
2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Ca
=
1s
20
2
2
6
2
4
16S = 1s 2s 2p 3s 3p
2+ + S2Ca
20
16
จะเห็นว่าเมื่อโลหะจ่าย e และอโลหะรับ e
จะมีการจัด e รอบนอกจนครบแปดคล้ายกับ
ธาตุหมู่ 8ซึ่งมีลกั ษณะเสถียร(Octate’s rule)
สารไอออนิก เกิดจากพันธะไอออนิก
He = 2 =
2
1s
Ne = 1s2 2s2 2p6
Ar = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Kr = 1s2 2s2 2p6 3s2 4p6
Xe = 1s2 2s2 2p6 3s2 5p6
จากโครงสร้างของสาร NaCl พบว่ามีไอออนของ
Na+ ล้อมด้วยไอออนของ Cl- 6 อนุภาคเดียวกัน
ไอออนของ Cl- ถูกล้อมด้วย Na+ 6 อนุภาค เช่นกัน
สารไอออนิก NaCl ที่เขียนเป็ นอัตราส่ วนระหว่าง
ไอออนบวก (Na+) และไอออนลบ (Cl-) ที่ทอนอย่างต่า
คือ 1 : 1 จึงไม่มีสูตรโมเลกุลและ
CaF Ca ถูกล้อมด้วย F 8 อนุภาค
F ถูกล้อมด้วย Ca 4 อนุภาค
อัตราส่ วน 1 : 2 = Ca : F
ไอออนบวกและไอออนลบของธาตุบางธาตุใน
ตาราง
Li+
H+
Na+
Mg2+
K+
Ca2+ โลหะแทรนซิชน
ั
อาจ
2+
Sr เกิดไอออน
มากกวา่ 1 ชนิด
Ba2+ เชน
2+,
Cr
่
Cr3+, Mn2+, Mn3+,
Fe2+, Fe3+, Co2+,
Co3+, Cu+, Cu3+
Rb+
Cs+
H-
N3-
O2-
F-
Al3+
P3-
S2-
Cl-
Ga3+
As3-
Se2-
Br-
Sb3-
Te2-
I-
In3+
Tl3+
Sn2+
Sn4+
Pb2+
Pb4+
Bi3+
การเรียกชื่อไอออนบวกและไอออนลบของธาตุ
ไอออนบวก
ไอออน 1+
ไอออน
ไอออน
2+
H+
ไฮโดรเจนไอออน Mg2+
Na+
โซเดียมไอออน
Ca2+
แมกนีเซียม
ไอออน
แคลเซียมไอออน
K+
โพแทสเซียม
ไอออน
คอปเปอร(I)
์
ไอออน
เมอรคิ
์ วรี
(I)ไอออน
ซิลเวอรไอออน
์
Fe2+
ไอรออน(I)
ไอออน Fe3+
์
Cu2+
คอปเปอร(II)
์
ไอออน
เมอรคิ
์ วรี
(II)ไอออน
เลด (II) ไอออน
Cu+
Hg+
(Hg22+)
Ag+
Hg2+
Pb2+
3+
Al3+
อะลูมเิ นียมไอออน
Cr3+
โครเมียม (III)
ไอออน
ไอรออน(III)
ไอออน
์
ไอออนลบ
ไอออนลบ 1_
ไอออนลบ 2_
ไอออนลบ 3_
H-
ไฮโดรด ์
ไอออน
O2-
ออกไซด ์
ไอออน
N3-
ไนไตรดไอ
์
อออน
CL-
คลอไรด ์
ไอออน
โบรไมด ์
ไอออน
S2-
ซัลไฟด ์
ไอออน
ซีลไี นด ์
ไอออน
P3-
ฟอสไฟด ์
ไอออน
ไอโอไดด ์
ไอออน
Te2-
BrI-
Se2-
เทลลูไรด ์
ไอออน
การเรียกชื่อไอออนบวกและไอออนลบทีเ่ ป็ นกลุ่ม
อะตอม
ไอออน
ชื่อ
ไอออน
ชื่อ
NH4+
แอมโมเนียมไอออน
OH-
ไฮดรอกไซดไอออน
์
CN-
ไซยาไนดไอออน
์
MnO4-
เปอรแมงกาเนตไอออน
์
NO2HCO3-
ไนไตรตไอออน
์
ไฮโดรเจนคารบอเนตไอออน
์
NO3CO32-
ไนเตรตไอออน
คารบอเนตไอออน
์
HSO4-
ไฮโดรเจนซัลเฟตไอออน
SO42-
ซัลเฟตไอออน
S2O32-
ไธโอซัลเฟตไอออน
H2PO4-
ไดไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน
HPO42-
ไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน
PO43-
ฟอสเฟตไอออน
NO2= ไนไตรท์ (Nitrite)
NO3= ไนเตรท (Nitrate)
N3= ไนไตรด์ (Nitride)
SO32- = ซัลไฟต์ไอออน (Sulphite)
SO42- = ซัลเฟตไอออน( Sulphate)
S2= ซัลไฟด์ (Sulphide)
การเขียนสู ตรของสารไอ
ออนิก
นาประจุไฟฟ้ าของโลหะ (เทียบเท่าโลหะ) ที่มีประจุไฟฟ้ า+ ไป
เทียบอัตราส่ วนประจุไฟฟ้ า- โดยการหา ค.ร.น. (หรื อคูณไขว้กนั )
Na+ คู่กบั Cl- อัตราส่ วน 1 : 1 สู ตร NaCl (Sodium Chloride)
Ca2+คู่กบั Br- อัตราส่ วน 1 : 2 สู ตร CaBr2 (Calcium bromide)
Al3+ คู่กบั I- อัตราส่ วน 1 : 3 สู ตร AlI3 (Aluminium iodide)
K+ คู่กบั O2- อัตราส่ วน 2 : 1 สู ตร K2O (Potassium oxide)
การอ่านชื่อให้อ่านโลหะตามด้วยอโลหะเปลี่ยนพยางค์ทา้ ย
เป็ น เสี ยง _ide (-ไอด์)กรณี ที่โลหะมีประจุไฟฟ้ ามากกว่า 1 คา
ต้องเขียนเลขโลมันกากับ แต่เวลาอ่านให้อ่านเป็ นภาษาอังกฤษ
เช่น
Fe2+ คู่กบั O2- อัตราส่ วน 1 : 1 สู ตร FeO (Iron(II)oxide)
Fe3+ คู่กบั O2- อัตราส่ วน 2 : 3 สู ตร Fe2O3 (Iron(III)oxide)
Cu+ คู่กบั S2- อัตราส่ วน 2 : 1 สู ตร Cu2S (Cupper(I)sulphide)
Cu2+ คู่กบั S2- อัตราส่ วน 1 : 1 สู ตร CuS (Cupper(II)sulphide)
SnCl2 อ่านว่า Stannum (II) chloride
SnCl4 อ่านว่า Stannum (IV) chloride
Fe3O4
อ่านว่า Iron (II) /(III)
oxide
เกิดจากการบวกของ FeO + Fe2O3
Ca2+ คู่กบั SO42- อัตราส่ วน 1 : 1 สูตร CaSO4 (Calciumsulphate)
Cr2+ คู่กบั SO42- อัตราส่ วน 1 : 1 สูตร CrSO4
(Chromium(II)sulphate)
Cr3+ คู่กบั SO42- อัตราส่ วน 2 : 3 สูตร Cr(SO4)3
(Chromium(III)sulphate)
Pb2+ คู่กบั NO3- อัตราส่ วน 1 : 2 สูตร Pb(NO3)2(Lead(II)nitrate)
Ni2+ คู่กบั H2PO4- อัตราส่ วน 1 : 2 สูตร Ni(H2PO4)2
(Nickel(II)dihidrogenphosphate)
Ni2+ คู่กบั HPO42- อัตราส่ วน 1 : 1 สูตร NiHPO4
(Nickel (II) hidrogen phosphate)
Ni2+ คู่กบั PO43- อัตราส่ วน 3 : 2 สูตร Ni3(PO4)2
(Nickel (II) phosphate)
Ni3+ คู่กบั HCO3- อัตราส่ วน 1 : 3 สูตร Ni(HCO3)3
(Nickel (III) hydrogen carbonate)
Ni3+ คู่กบั CO3- อัตราส่ วน 2 : 3 สูตร Ni2(CO3)3
(Nickel (III) carbonate)
H3PO4
Na2HPO4
NaH2PO4
Na3PO4
FeHPO4
Fe2(HPO4)3
FePO4
Fe(H2PO4)2
Fe(H2PO4)3
= กรดฟอสฟอริ ก
= ไดโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต
= โซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต
= โซเดียมฟอสเฟต
= Iron(II)hydrogenphosphate
= Iron(III)hydrogenphosphate
= Iron(III)phosphate
= Iron(II)dihydrogenphosphate
= Iron(III)dihydrogenphosphate
H3PO4
H2PO4HPO42-
H+ + H2PO4H+ + HPO42H+ + PO43-
พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอ
ออนิก
NaCl
Na(s) Na(g) ดูด พลังงาน การระเหิ ด (Sublimation energy)
Na(g) Na+(g) + e- ดูด พลังงาน ไอออไนเซชัน
(Ionization energy)
1Cl (g) Cl(g) ดูด Bond dissociation การสลายพันธะ
2
2
Cl(g) + e- Cl(g) คาย สัมพรรคภาพ e- (Election affinity) EA
Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) คาย Lattice energy
(พลังงานสลายโครงผลึก)
สมบัติบางประการของสารไอ
ออนิก
1. มีสถานะเป็ นของแข็งเป็ นส่ วนใหญ่
2. ถ้าละลายน้ าสารละลายจะต้องนาไฟฟ้ า
3. ถ้าเป็ นของแข็งจะต้องไม่นาไฟฟ้ า ส่ วนของเหลวจะ
นาไฟฟ้ าได้เช่นเดียวกัน
4. ไม่มีสูตรโมเลกุลแต่สูตรที่เขียนเป็ นอัตราส่ วน
ระหว่าง ไอออนบวกและลบอย่างต่า
*.พันธะโคเวเลนต์ (Co-valent bond).*
คือ แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดจากอโลหะกับอโลหะ
ต่างก็ใช้
Valent–electron มาใช้ร่วมกัน (Shair)
หมู่ IV (C , Si) Share 4
หมู่ VA (N , P , AS , Sb) Shair 3
หมู่ VIA (O , S , Se) Shair 3
หมู่ VIIA (H , F , CL , Br , I) Shair 1
การเกิดพันธะโคเว
เลนต์
หมายถึง พันธะที่เกิดจากอโลหะกับอโลหะ ต่างก็ใช้
Valence-electron ร่ วมกัน (share) เนื่องจากอโลหะจะมีค่า
IE1 สูง ทาให้เสี ย e- ยากและมีค่า EN สูง จึงดึงดูด e- ได้ดี
ตามปรกติอะตอมของอโลหะจะมีพลังงานศักย์-จลน์สูง เมื่อ
อะตอมเข้ามาใกล้กนั โปรตรอนในนิวเคลียสจะดึง e- ของ
ตนเองแล้วยัง ดึง e- ของอีกอะตอมมาให้เกิดโมเลกุล จึงมี
การลดพลังงานลงทาให้เกิดความเสถียร เป็ นโมเลกุลโคเว
เลนต์ข้ ึน เช่น การเกิดโมเลกุล H2
ตัวอย่างเช่น H2
ชนิดของพันธะโคเว
เลนต์
แบ่งตามการเกิดพันธะได้ 3 ประเภท
พันธะเดี่ยว (Single bond)
คือ พันธะที่อโลหะใช้ Val – e เพียง 1 e
พันธะคู่ (Double bond)
คือ พันธะที่อโลหะใช้ Val – e- เพียง 2 eพันธะสาม (Triple bond)
คือ พันธะที่อโลหะใช้ Val – e- เพียง 3 e-
กาหนด การเขียนโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ ของ Gillbert
Newton Lewis ชาวอเมริ กนั กาหนดไว้ 2 ลักษณะ คา
สูตรแบนจุด และสูตรแบนเส้น
1. แบบจุด ใช้สญ
ั ลักษณ์ (.) 0 , x แทน e- คู่สร้างพันธะหรื อ
e- คู่โดเดี่ยว
2. แบบเส้น ใช้สญ
ั ลักษณ์เส้นตรงสั้นๆ เช่น
เส้นแทนพันธะเดี่ยว
เส้นแทนพันธะคู่
เส้นแทนพันธะสาม
ตัวอย่ าง
เช่น 17Cl = 2, 8, 7
ภาพประกอบ
"Single Bond"
เช่น H2O , H = 1 8O-2 = 2, 6
แบบเส้น
H-O-H
แบบจุด
"Double Bond"
เช่น O2 , 8O = 2, 6
แบบเส้น
แบบจุด
"Triple Bond"
เช่น O2 , 8O = 2, 6
แบบจุด
แบบเส้น
กฎออกเตต เป็ นการเกิด
สารประกอบ Co – Vent ที่
อะตอมของอโลหะพยายาม
รวมกันให้ครบ 8
3. โมเลกุลโคเวเลนต์ที่ไม่เป็ นไปตามกฎออกเตต
ยังมีสารโคเวเลนต์ที่มีการเกิดพันธะ Co-Vent แล้ว
ไม่เป็ นไปตามกฎอออกเตต ซึ่ งสารเหล่านี้จะไม่คงตัว
(Unstable) เช่น BeCl2,
4Be = 2, 2
17Cl = 2, 8, 7
(Be share = 4 e-)
BCl3 ,
5B = 2, 3
17Cl = 2, 8, 7
(B share = 6 e-)
PCl5
15P = 2, 8, 5
17Cl = 2, 8, 7
(P share = 10 e-)
SF6
16S = 2, 8, 6
9F = 2, 7
XeF4
54Xe = 2, 8, 18, 18, 8
9F = 2, 7
การเขียนสูตรและการอ่านชื่อสารประกอบ Co-Valent
ธาตุคู่
การเขียนสาร Co-Val ถ้าเราทราบหมู่ธาตุของอโลหะย่อมหา
อัตราส่ วนของธาตุคู่น้ นั ได้ เช่น
หมู่ 4 คู่หมู่ 7 อัตราส่ วน 1 : 4 เช่น Cl4, CCl4, SiF4, SiBr4,CN4
หมู่ 5 คู่หมู่ 7 อัตราส่ วน 1 : 3 เช่น NH3, NCl3, PBr3, PI3
หมู่ 6 คู่หมู่ 7 อัตราส่ วน 1 : 2 เช่น SCl2, OF2, OH2 = H2O
หมู่ 7 คู่หมู่ 7 อัตราส่ วน 1 : 2 เช่น H2, Cl2F2, Br2I2
(H2 มีค่า EN สู งกว่า H2O)
หมู่ 4 คู่หมู่ 6 อัตราส่ วน 2 : 4 = 1 : 2 เช่น CO2 , CS2, SiO2
หมู่ 5 คู่หมู่ 6 อัตราส่ วน 2 : 3 เช่น N2O3 , P2O3
หมู่ 6 คู่หมู่ 6 อัตราส่ วน 1 : 1 เช่น O2, S8, Se8
หมู่ 7 คู่หมู่ 6 อัตราส่ วน 2 : 1 เช่น
การอ่านชื่อสารประกอบโคเวเลนต์ธาตุคู่มี
หลักดังนี้ ให้อ่านชื่ออโลหะตัวหน้าก่อนแล้วจึง
อ่านอโลหะตัวหลังพร้อมกับระบุเลขนับด้วย
ภาษากรี ก (ละติน) อโลหะต่อหลัง แล้วเปลี่ยน
พยางค์ทา้ ยเป็ นเสี ยงไอด์ (-ide)
ภาษากรีก
จานวน
อะตอม
มอนอ (mono)
1
ได (di)
ไตร (tri)
2
3
เตตระ (tetra)
4
เพนตะ (penta)
5
เฮกซะ (hexa)
6
เฮปตะ (hepta)
7
ออกตะ (octa)
8
โนนะ (nona)
9
เดคะ (deca)
10
เช่ น
CO อ่าน คาร์บอนโมโนออกไซด์ Carbon mono
oxide
CO2 อ่าน Carbondioxide
PCl3 อ่าน Phosphoroustrichloride
PBr3 อ่าน Phosphorouspentabromide
BeCl2 อ่าน Beryliumdichloride
BF3 อ่าน Borontrifluoride
PCl5 อ่าน Phosphorouspentachloride
SF6 อ่าน Sulpherhexafluoride
XeF4 อ่าน Kenontetrafluoride
ยกเว้ น
N2O อ่าน Dinitrogenmonooxide
NO อ่าน Mononitrogen
N2O3 อ่าน Nitrogentrioxide
N2O4(NO2) อ่าน Nitrogentetraoxide
N2O5 อ่าน Nitrogenpentaoxide
H2O (water)
NH3 (Ammonia)
สามัญ
PH3 (Phosphine)
ชื่อ
ความยาวพันธะเฉลีย่ (Average Bond Length)
ความยาวพันธะระหว่างนิวเคลียสของอะตอม
ธาตุคู่สร้างพันธะ (Co-valent) เช่นการเกิดโมเลกุล
ของ H2 จากที่กล่าวมาพบว่าระหว่างนิวเคลียสของ
H อะตอมทั้ง 2 จะห่างกัน 74 pm. ในการหาความ
ยาวพันธะของธาตุที่มีมากกว่า 2 อะตอม เช่น H2O
พบว่าความพันธะระหว่าง O-H ใน 2 อะตอมยาวไม่
เท่ากันดังนี้ ดูตาราง 2.9 หน้า 123
พบว่าความยาวพันธะระหว่าง O-H ใน
สารประกอบที่ต่างกันจะมีความยาวพันธะไม่เท่ากันจึง
มีการนาค่าของความยาวพันธะมาหาค่าเฉลี่ยดังนั้น
ความยาวพันธะของ O-H จึงมีค่าประมาณ 97 pm.
ความยาวพันธะที่เกิดจากชนิดของพันธะที่ต่างกัน
ตามที่เคยทราบมามีพนั ธะเดี่ยว คู่ สาม ของธาตุคู่เดียว
แต่ชนิดของพันธะต่างกัน จะมีความยาวพันธะไม่
เท่ากัน เช่น จากตาราง2.10 ของ C และ C
C-C
ความยาวพันธะ = 154 pm
C=C
ความยาวพันธะ = 134 pm
C C ความยาวพันธะ = 120 pm
พบว่าความยาวของพันธะธาตุคู่เดียวกันโดย
พันธะเดี่ยวยาวกว่าพันธะคู่ พันธะคู่ยาวกว่า พันธะ
สาม
• เพราะมีแรงดึงดูดมากทาให้นิวเคลียสมาใกล้กนั
ขึ้น เกิดแรงที่ส่งไปมาก
พลังงานพันธะเฉลีย่ (Average Bond energy)
คือ พลังงานที่ใช้หรื อสร้างพันธะของโมเลกุล โคเวเลนต์ เช่น
H2(g)(โมเลกุล) + 406 KJ/mol 2H(g)(อะตอม) ดูดพลังงาน 436 KJ/mol
2H(g)(อะตอม) H2(g)(โมเลกุล) + 436 KJ/mol คายพลังงาน 436 KJ/mol
ดูด คือ พลังงานที่ใช้สลายพันธะ
โคเวเลนต์
คาย คือ พลังงานที่สร้างพันธะ
ถ้าพลังงานพันธะที่เกิดจากโมเลกุลที่มีอะตอมมากกว่า 2
อะตอม เช่น CH4 (Methane gas)
หาค่าเฉลี่ย 453 + 453 + 425 + 339
= 1652/4 = 413
ค่าพลังงานพันธะระหว่าง C-H ประมาณ 413 KJ/mol
CH4 (g)
C(g) + 4H(g)
อะตอม
(C(s) + 2H2(g) โมเลกุล
ใช้พลังงาน C-H = 413 x 4 = 1652 KJ/mol
กลับกัน C(g) + 4H (g)
CH4 (g)
คายพลังาน = 1652 KJ/mol ด้วย
พันธะสามใช้พลังงานมากเพราะ share กัน 3
คู่ จะไปสลายเลยต้องใช้พนั ธะไม่เท่ากัน เมื่อ
สลายพันธะหรื อสร้างพันะก็จะใช้พลังงานไม่
เท่ส กล่าวคือต้องใช้พลังงานสลายพันธะเดี่ยว
น้อยกว่า พันธะคู่นอ้ ยกว่าพันธะสามตามลาดับ
(ดูตาราง 2.11)
C-C
สลายพันธะ = 348 pm
C=C
สลายพันธะ = 614 pm
C C สลายพันธะ = 839 pm
**ชนิดของพันธะ (เดี่ยว, คู่, สาม)
แปรผันตามกับความยาวพันธะ
แต่แปรผันกลับกับพลังงาน
พันธะ **
หลักการคานวณพลังงาน
พันธะ
1. นร. ต้องเขียนปฏิกิริยา (สมการ) ที่โจทย์กาหนดมา
ให้พร้อมกับดุลสมการ
2. เปลี่ยนโมเลกุลของสาร (โคเวเลนต์) ให้เป็ นสูตร
โครงสร้างแบบเส้น
3. แทนค่าพลังงาน พลังงานพันธะของสารที่
เกิดปฏิกิริยาในสารต้งต้นและผลิตภัณฑ์หมดทุก
สาร
4. ใช้หลักการที่วา่ พลังงานของสารตั้งต้น คือ การสลาย
พันธะ
(ดูดพลังงาน) E1 KJ และพลังงานของผลิตภัณฑ์
คือการสร้างพันธะ(คายพลังงาน) E2 KJ
ให้ผลต่างของพลังงาน = E , ( H )
ดังนั้น E , ( H ) = E1 + E2
ถ้า E1 > E2 มีค่า (+) .... เป็ นปฏิกิริยาดูดพลังงาน
ถ้า E1 < E2 มีค่า (-) .... เป็ นปฏิกิริยาคลายพลังงาน
ตัวอย่ าง
การเผาไหม้ของก๊าซมีเทน (CH4) 1 mol
มีการ คาย – ดูด พลังงานกี่กิโลจูล
จะ
Hydrocarbon = มีไฮโดรเจนกับคาร์บอนเป็ น
องค์ประกอบ
แบ่ งได้ 3 หมวด
ปลายเปิ ด
ปลายปิ ด
วงแหวน
พูดถึง “ไฮโดรเจนปลายเปิ ด” (Aliphatic)
มี 3 ชนิดตามพันธะ
1.Alhana (CnHn+2)
ถ้า n = 1 CH4 มีเทน (Methane)
ถ้า n = 2 C2H5 อีเทน (Ethane)
ถ้า n = 3 C3H8 โปรเพน (Propane)
ถ้า n = 4 C4H10 บิวเทน (Butane)
2. Alkene (CnH2n) “พันธะคู่” [n เริ่ มต้นตั้งแต่ 2]
ถ้า n = 2 C2H4 (Ethane) สามัญ Ethylene gas
ถ้า n = 3 C3H8 (Propane)
3. Alkyne (CnH2n-2) “พันธะสาม” [n >1]
ถ้า n = 2 C2H2 (Ethyne, Acetylene gas)
ถ้า n = 3 C3H4 (Propyne)
วิธีทา CH4 (g) + 2O2 (g)
CO2 (g) +2H2O (g)
= 4 x 413 + 2(498)
2 x 804 +2(463)
= 1652 + 990
1608 + 1852
ดูด = 2648 KJ
คาย = 3460 KJ
ดังนั้น คายความร้อน = 3460–2648 = 812 KJ/mol
E
= E1 - E2
= 4648 - 3460
= -812 KJ
ดังนั้นคายพลังงาน 812 KJ
Ent’ 46 ในปฏิกิริยาการเตรี ยม C2H2 การแกรไฟต์
เกิดปฏิกิริยา 2 ขั้นตอนดังนี้
ขั้นตอนที่1 2C(แกรไฟต์)
2C (g) ความร้อนของ
การกลายเป็ นไอ = 717 KJ/mol
ขั้นตอนที่2 2C(g) + H2 (g) H-C C-H
ปฏิกิริยานี้คายหรื อดูดความร้อนกี่กิโลจูล/โมล
กาหนดให้
วิธีทา 2C(s)
2C(g)
2C(g)……..717 KJ/mol
H2(g)
2C(g) + H2(g)
H-C C-H
H-C C-H
ดูดพลังงาน
(2 x 717) + 436 = (2 x 414) + 837
= 1434 + 436
= 828 + 837
ดูด = 1870
= 1665 คาย
ปฏิกิริยานี้ ดูดพลังงาน = 1870 - 1665 = 205 KJ
Ent’ 48 A เป็ นธาตุหมู่ 6 คาบ 2 และ B เป็ นธาตุหมู่ 7 คาบ 2
A2(g) + B2(g) สารประกอบ A และ B ดูดพลังงาน 60 KJ
จงหาพลังงานพันธะ A - B ในหน่อย KJ/ mol
กาหนดให้ พลังงานพันธะ A – A และ B – B เท่ากับ 500
และ 160 KJ/mol ตามลาดับ
วิธีทา A2(g) + 2B2(g)
(A=A) + 2(B-B)
500 + 2 x 160
500 + 320
820
2AB2(g)
2(B-A-B)
2 2x x
4x
4x
820 - 4x = 60
4x = 760
x = 180
พลังงานของ A-B ใน AB2 มีค่า 190 KJ/mol
พันธะออดิเนตโคเวเลนต์
(Co–ordinate Co-Valent) (พันธะผสม)
คือพันธะโคเวเลนต์โดยมี e- คู่ร่วม
พันธะมาจากอะตอมใดอะตอมหนึ่งเท่านั้น
+
+
+
เช่น NH4 , NH3 , BCl3, H3O , PH4
ตัวอย่ า
ง
NH3
NH3 + HCl (g)
+ H-Cl
NH4Cl (g)
ตัวอย่ าง NH+BCl
ตัวอย่ าง OH +
HCl
ตัวอย่ าง PH + HCl
รีโซแนนซ์ (Resonance)
เกิดจากพันธะโคเวเลนต์ที่สารมีพนั ธะคู่กบั
พันธะเดี่ยวโดยมี e- หนึ่งคู่ สร้างพันธะโคเวเลนต์
ตามปกติส่วน e- อีกหนึ่งคู่จะเคลื่อนไปมาระหว่าง
อะตอมทั้ง 3 เช่น O3 (Ozone)
เช่น SO2, CO32-, NO3-, SO42-, PO43-,
C6H6 (Benzene - ตัวทาละลายอินทรี ย ์ )
โคออดิเนต e- มาจากอะตอมเดียว
รี โซแนนซ์ มีพนั ธะเดี่ยว คู่
ทบทวนพลังงาน
พันธะ
C3H8 (พันธะเดี่ยว)
ใช้พลังงานมากที่สุด
C3H6 (พันธะคู่)
C3H4 (พันธะสาม)
ใช้พลังงานน้อยที่สุด
3C(g) + 8H(g)
3C(g) + 6H(g)
3C(g) + 4H(g)
รู ปร่ างโมเลกุล Co –
Valent
แบ่งได้ 2 ประเภท
1. โมเลกุล Co-Valent ที่อะตอมกลางไม่มี e-คู่โดดเดี่ยวจะมี 5
แบบ
1.) เส้นตรง BeCl2, AB2
2.) สามเหลี่ยมแบนราบ BF3, AB3
3.) ทรงสี่ หน้า CH4, AB4
4.) พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม PCl5, AB5
5.) ทรงแปดหน้า SF6, AB6
2. โมเลกุล Co- Valent ที่อะตอมกลางมี e- คู่โดด
เดี่ยวจะมีแบบต่างๆ ดังนี้ เนื่องจาก e- คู่โดเดี่ยวของ
อะตอมกลางและอะตอมข้างเคียงมีการดึงดูดและ
ผลักกันเป็ นเหตุให้เกิดรู ปร่ างโมเลกุลทีต่ ่างกันและ
แขนของโมเลกุลจะต่างกันด้วย ตามแบบจาลอง
V S E P R ( Valent Shell Electron Pair
Repulsion Model) สูตรทัว่ ไป คือ ABxEy
ABxEy โดยที่ A แทน อะตอมกลาง
B แทน อะตอมข้างเคียง
E แทน e- คู่โดดเดี่ยวของอะตอม
กลาง
X แทน จานวนอะตอมข้างเคียง
Y แทน จานวน e- คู่โดเดี่ยวของ
อะตอมกลาง
จะมีผลทาให้รูปร่ างที่แตกต่างกันตาม e- คู่โดดเดี่ยวกับ
คู่ร่ว
พันธะดังนี้
e-คู่โดดเดี่ยว
e- คู่โดดเดี่ยว
e- คู่ร่วมพันธะ
อะตอมกลาง
อะตอมกลาง
อะตอมกลาง
กับ
>
กับ >
กับ
e- คู่โดดเดี่ยว
e- คู่ร่วมพันธะ
e- คู่ร่วมพันธะ
อะตอมข้างเคียง
อะตอมข้างเคียง
อะตอม
ข้างเคียง
ตาราง2.12 รู ปร่ างโมเลกุลโคเวเลนต์ ทอี่ ะตอมกลางไม่ มี e- คู่โดด
เดีย่ ว
ตาราง 2.13 ตัวอย่ างรู ปร่ างโมเลกุลโคเวเลนต์ ทอี่ ะตอมกลางมี e- คู่
โดดเดีย่ ว
ทบทวนรู ปร่ าง
โมเลกุ
ล
เส้นตรง 3 อะตอม AB2 = BeCl2 , CO2 , H2Be
สามเหลี่ยมแบนราบ 4 อะตอม AB3 = BF3, BCl3, NH3
3 อะตอม เช่น H2O, H2S เหลือ E2 = มุมงอ
มีข้ วั
4 อะตอม เช่น NH3 เหลือ E = พีระมิดฐานสามเหลี่ยม
เส้นตรง 3 อะตอม AB2E3 เช่น XeF2, I3AB2 เช่น BeCl2, CO2, H2Be
มุมงอ AB2E2 เช่น H2O, H2S, Cl2O, OF3
AB2E เช่น O3, SO2 (รี โซแนนซ์)
4 อะตอม สามเหลี่ยมแบนราบ AB3 เช่น BF3, BCl3, BI3(CO32-),
(NO3-)
พีระมิดฐานสามเหลี่ยม AB3E เช่น NH3, PH3, AsH3, SbI3,
(H3O+)
รู ปตัวที AB3E2 เช่น ClF3 , ClBr3
5 อะตอม ทรงสี่ หน้า AB4 เช่น CH4 , SiCl4
(seesaw) ทรงสี่ หน้าบิดเบี้ยว AB4E เช่น SF4, SeF4, TeF4
(กระดานหก) สี่ เหลี่ยมแบนราบ AB4E2 เช่น XeF4
6 อะตอม พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม AB5 เช่น PCl5, AsF5, SbCl5
พีระมิดฐานสี่ เหลี่ยม AB5E เช่น XeOF4 , IF5
7 อะตอม ทรงแปดหน้า AB6 เช่น SF6 , TeF6 , SeF6
สภาพขั้วของโมเลกุลโคเว
เลนต์
พันธะของ Co – Valent
-พันธะไม่มีข้วั
-พันธะมีข้วั
รู ปร่ างโมเลกุล Co – Valent
-โมเลกุล Co – Valent มีข้วั
-โมเลกุล Co-Valent ไม่มีข้วั
1.พันธะของ Co – Valent
- พันธะมีข้วั หมายถึง อะตอมคู่สร้างพันธะทีต่ ่างชนิด
กัน (คนละธาตุ) เช่น CO , HCl
* ถ้ามีค่า EN มากเป็ น (-)
ถ้ามีค่า EN น้อยเป็ น (+)
เช่น H-2 , Cl–3
Cl > H อานาจที่ N ส่ งไปดึง e(delta S- ,S+) แทน EN
ถ้า EN น้อย S+
ถ้า EN มาก Sและมีลูกศร
หันไปทางลบ
เช่น
หรื อ
- พันธะที่ไม่มีข้ วั หมายถึง อะตอมคู่สร้างพันธะ
เหมือนกัน เช่น H2, O2, CL2, F2 ซึ่ งถือว่าเป็ นอะตอม
• ไม่คอนไปด้านใดด้านหนึ่ง มีประจุไฟฟ้ าเหมือนกันจะ
หักล้างกันหมดจึงเป็ นพันธะไม่มีข้ วั
เลนต์
- โมเลกุล Co-Valent มีข้วั คือ โมเลกุลที่รูปทรงเกิดจาก
อะตอมกลางมี e- โดดดเดี่ยวนัน่ เอง เช่น มุมงอ , พีระมิดฐาน
สามเหลี่ยม นอกจากนี้ยงั มี
เส้นตรงที่อะตอมกลางมี e- เหลือ 3 คู่ เรี ยกว่า
-สามเหลี่ยมแบนราบที่อะตอมกลางเหลือ 3 คู่ เรี ยกว่า T-shape
-ทรงสี่ หน้าที่อะตออมกลางเหลือ 1 คู่ 2 คู่ เรี ยกว่า กระดานหก,
seesaw ,สี่ เหลี่ยมแบนราบ
-พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม ที่อะตอมกลางเหลืออยู่ 1 คู่ เรี ยกว่า
พีระมิดฐานสี่ เหลี่ยม
โมเลกุลโคเวเลนต์ไม่มีข้ วั ดูจากรู ปทรงของ Co-Valent
อะตอม e- ถูกใช้หมด มี เส้นตรง, สามเหลี่ยมแบนราบ,
พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม และทรงแปดหน้า
มุมงอ เช่น H2O
พีระมิดฐานสามเหลี่ยม เช่น NH3
* แสดงทิศทางของประจุของโมเลกุลโคเวเลนต์ที่มีข้ วั
ใช้ลูกศรแต่เขียนหนาขึ้น ชี้ไปทางลบ
ตัวอย่าง โมเลกุล Co – Val ไม่มีข้วั เช่น (ไม่มี
ทิศทาง)
พันธะไม่มีข้ วั
โมเลกุลไม่มีข้ วั *
มวลโมเลกุล กับ มวลอะตอม
H2 = 2 x 1.66 x 10-24 g H หนัก 1.66 x 10-24
แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์
พันธะไฮโดรเจน H
F, O, N
เช่น
สารโครงผลึกร่ างตาข่ าย (Network Structure)
- เป็ นโมเลกุลที่ใหญ่มากๆ เกิดจากธาตุหมู่ที่ 4
(C Si และ O) C เป็ นองค์ประกอบของสิ่ งมีชีวติ
C มีรูป หรื อ (อัญยรู ป) ที่สาคัญ 2 อย่างคือ เพชร
,แกรไฟต์ (ถ่านไม้, เขม่า)
- มีการจัดอะตอมภายในโมเลกุลที่แตกต่างกัน
1. เพชร – Diamond (ตัดกระจก, เครื่ องประดับ)
มีลกั ษณะรู ป 6 เหลี่ยม มุม 109.5 องศา มีความยาว
พันธะ 154 pm. [C-C] มีการหักเหของแสงได้สูง
เพชรเกิดเองในธรรมชาติจากซากของพืช ด้วยแรง
กดดันและความร้อนที่สูง มีการจัดตัวของอะตอมของ
e- ใหม่เป็ นรู ป 6 เหลี่ยม e- ทุกอะตอมจะ share ด้วย
พันธะเดี่ยวมีความยาวพันธะเป็ น 154 pm. มีมุมของ
แขนกาง 109.5 องศา จึงทาให้เพชรเป็ นธาตุที่แข็งที่สุด
ใช้สาหรับเป็ นเครื่ องประดับ หรื อ เครื่ องตัดกระจก,
2. แกรไฟต์ (Graphite) เกิดเองในธรรมชาติ
เช่นกัน แต่มีลกั ษณะนิ่มไม่เหมือนเพชร C จะ share
กันเองด้วย e- พันธะเดี่ยวเพียง 3 อิเกตรอน จะเหลือ
e- อีก 1 อนุภาค วิง่ รอบๆ อะตอมในระนาบเดียวกัน
ความยาวพันธะของ e- จะยาว 140 pm. แต่ระหว่าง
ชั้นจะยาว 340 pm. ดังนี้
สมบัติของแกรไฟต์
1. ใช้ทาขั้ว Electrode ในเครื่ องไฟฟ้ า
2. ทาไส้ดินสอ สารหล่อลื่นแทนน้ ามัน
3. เป็ นเป้ าหลอมโลหะ
4. สี หมึกผ้า เครื่ องพิมพ์ดีด
คอมพิวเตอร์
3. Silica หรือ SiO2
มีผลึกคล้ายเพชรแต่มีธาตุ O (ออกซิเจน) คัน่
ระหว่าง Si แต่ละคู่มี H.P. = 1730 องศาเซลเซียส
ประโยชน์ใช้ไตรดีไมต์ คริ สโตบาไลต์ ใช้เป็ น
วัตถุดิบทาแก้ว กระจก ควอตซ์ ทาส่ วนประกอบ
นาฬิกา ใยแก้วนาแสง
นอกจากโครงผลึกร่ างตาข่ายเพชร แกรไฟต์ ซิ
ลิกา้ แล้วยังมี SiC (คาร์บอร์นดัม) มี HP = 2700
องศาเซลเซียส ใช้ทาเครื่ องบดหรื อหิ นลับมีด
References




ส่ งเสริ มการสอนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี , สถาบัน. หนังสื อเรี ยนสาระการ
เรี ยนรู ้พ้นื ฐานและเพิ่มเติม เคมี เล่ม 1. กรุ งเทพฯ : โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว ,
2546.
ส่ งเสริ มการสอนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี , สถาบัน. คู่มือครู สาระการเรี ยนรู้
พื้นฐานและเพิ่มเติม เคมี เล่ม 1. กรุ งเทพฯ : โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว , 2546.
สาราญ พฤกษ์สุนทร . เคมี ม.4 เล่ม 1 . กรุ งเทพฯ : บริ ษทั สานักพิมพ์ พ.ศ. พัฒนา
จากัด , 2547
สุ ทศั น์ ไตรสถิตวร , เคมี ม.4 เล่ม 1 . กรุ งเทพฯ : บริ ษทั ไฮเด็ดพับลิชชิ่ง จากัด
,2546
Thank you
Miss Panida Natthevanit
Major of chemistry
Department of science
St. Louis College Chachoengsao