1. พันธะเคมี
Chemical bonding

2. สารต่างๆ ในธรรมชาติอาจอยู่เป็น
โมเลกุลหรือผลึก เกิดจากอะตอม 2 อะตอม
ขึ้นไปนาเวเลนซ์อิเล็กตรอนมาสร้างพันธะเคมี
ร่วมกันจึงเกิดเป็นแรงยึดเหนี่ยวซึ่งกันและกัน
ทาให้สารมีความเสถียรมากขึ้น
H2 H2O NH3 CH4

3. นิยามพันธะเคมี
แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคของสารเพื่อให้อะตอม
รวมกันเป็นโมเลกุลหรือให้โมเลกุลรวมกันเป็นกลุ่มก้อน
ไอออน-ไอออน อะตอม-อะตอม โมเลกุล-โมเลกุล

4. แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลแบ่งออกเป็น 2 ประเภท
แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมหรือ
แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล
ไอออนของธาตุ
พันธะโคเวเลนต์ พันธะไฮโดรเจน
(covalent bonds) (hydrogen bonds)
พันธะไอออนิก แรงแวนเดอร์วาลส์
(ionic bonds) (Van der Waals forces)
พันธะโลหะ แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล-ไอออน
( metallic bonds) (molecule-ion attractions)

5. พันธะไอออนิก (Ionic bond)
พันธะไอออนิก หมายถึง แรงยึดเหนียวระหว่างไอออนบวกและไอออนลบ
่
ที่เกิดจากอะตอมให้และรับอิเล็กตรอนกันเพือให้มีเวเลนต์อเิ ล็กตรอน
่
เท่ากับ 8

6. พันธะไอออนิก (Ionic bond)
คือแรงที่เกิดจากประจุไฟฟ้าบวก (+) และลบ (-) ดึงดูดเข้าหากันและ
เรียกสารที่เกิดขึ้นว่าสารไอออนิก (Ionic Compound) สารไอออนิกเกิด
จากโลหะให้ Valence - electron แก่อโลหะทั้งนีเ้ พราะโลหะมีค่า
IE1 ต่่า แต่อโลหะมีคา EN สูง เช่น
่
atom ที่สูญเสี ย e- จะกลายเป็ น ไอออนบวก (Cation)
atom ที่รับ e- จะกลายเป็ น ไอออนลบ (Anion)

7. เช่ น NaCl
Na11
1s 2s 2p 3s 3p 3d
Cl9
1s 2s 2p 3s 3p 3d
อาจกล่าวได้ว่ากลไกการเกิดพันธะไอออนิกเกิดผ่านปฏิกริยา 2 ขั้นตอนดังนี้
ิ
1. ขั้นการแตกไอออนของ Na และการรับอิเล็กตรอนของ Cl
Na . Na+ + e-
.. .
..Cl + e- ..
..Cl ..-
.. ..

8. 2. ไอออนที่เกิดขึ้นมารวมกัน
+
Na + ..
..
..Cl ..- ..
..Cl ..-
Na+ ..
กรณีอื่นทีสามารถเกิดพันธะไอออนิกได้
่
เช่น การเผาแคลเซียมในบรรยากาศออกซิเจน
2Ca(s) + O2(g) 2CaO
การเผาลิเทียมในอากาศ
4Li(s) + O2(g) 2Li2O

9. โลหะ (IE ต่ากว่ า) อโลหะ (IE สู งกว่ า)

12. ลักษณะส่าคัญของสารประกอบไอออนิก
1. พันธะไอออนิกเป็นพันธะทีเ่ กิดจาก ไอออนของโลหะ + ไอออนของอโลหะ เช่น NaCl, MgO, KI
2. พันธะไอออนิก อาจเป็นพันธะเคมีทเี่ กิดจากธาตุทมีคาพลังงานไอออไนเซชันต่ากับธาตุทมีคาพลังงาน
ี่ ่ ่ ี่ ่
ไอออไนเซชันสูง
3. พันธะไอออนิก อาจเป็นพันธะทีเ่ กิดจากไอออนบวกทีเ่ ป็นกลุมอะตอมของอโลหะ เช่น
่
4. สารประกอบไอออนิกไม่มีสตรโมเลกุล มีแต่สูตรเอมพิรคล ( สูตรอย่างง่าย )
ู ิ ั
5.สารประกอบไอออนิกมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง
6. สารประกอบไอออนิกในภาวะปกติเป็นของแข็ง ประกอบไอออนบวกและไอออนลบ ไอออนเหล่านีไม่ ้
เคลื่อนที่ ดังนั้นจึงไม่นาไฟฟ้า แต่เมื่อหลอมเหลวหรือละลายน้า จะแตกตัวเป็นไอออนและเคลือนทีได้
่ ่ ่ ่
เกิดเป็นสารอิเล็กโทรไลต์จึงน่าไฟฟ้าได้

15. ตัวอย่ าง จงเขียนสู ตรของสารประกอบไอออนิกต่ อไปนี้
ก. Na+ กับ O2- ข. Ca2+ กับ Cl- ค. NH4+ กับ SO42-

17. 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

18. การอ่ านชื่อสารประกอบไอออนิก
อ่ านชื่อไอออนบวกก่ อน หรื อกลุ่มโลหะ
อ่ านชื่อไอออนลบ ตามหลัง
ไม่ ต้องอ่ า่อไอออนบวกเป็ นโลหะทรานซิ ช(ที่ อยู่
* เมื นเลขที่แสดงจานวนอะตอม น ั
ให้บอกเลขโรมันงขวา) บ ( ) ด้วย
ด้ านล่ า ในวงเล็
ชื่อโลหะให้ ลงท้ ายด้ วยไอด์ (-ide) เช่ น oxide,
chloride, sulphide ถ้ าเป็ นพวกอนุมูลกรด ให้ อ่าน
ตามชื่อ เช่ น ซัลเฟต ฟอตเฟต คาร์ บอเนต

19. เช่ น ไฮโดรเจน เป็ น ไฮไดรด์ (hydride)
คลอรีน เป็ น คลอไรด์ (chloride)
โบรมีน เป็ น โบรไมด์ (bromide)

22. การเรียกชื่อทางเคมี
BaCl2 barium chloride
K2O potassium oxide
Mg(OH)2 magnesium hydroxide
KNO3 potassium nitrate
FeCl2 iron (II) chloride
Cr2S3 chromium (III) sulfide
Cu(NO3)2 copper (II) nitrate
NH4ClO3 ammonium chlorate

23. สมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก
สารประกอบไอออนิกทุกชนิดมีสถานะเป็นของแข็ง
หรือผลึก ที่อุณหภูมิหอง และเปราะ
้
โครงสร้างของสารประกอบไอออนิกมีลักษณะเป็นผลึก
ผลึกสารประกอบไอออนิกมีรปทรง
ู
เป็นรูปลูกบาศก์ ประกอบ ด้วยไอออนบวก
และไอออนลบเรียงสลับกันเป็นสามมิตแบบิ
ต่างๆ ไม่สามารถแยกเป็น โมเลกุลเดี่ยวๆ ได้

24. สมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก
2. สารประกอบไอออนิกในภาวะปกติเป็นของแข็ง
ประกอบด้วยไอออนบวกและไอออนลบ ไอออนเหล่านี้ไม่เคลือนที่ จึง
่
ไม่น่าไฟฟ้า แต่เมื่อหลอมเหลวหรือละลายน้่า จะแตกตัวเป็นไอออน
และเคลื่อนทีได้ จึงน่าไฟฟ้าได้
่

25. สมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก
3. สารประกอบไอออนิกมีจุดดือดและจุดหลอมเหลวสูงมาก
4. สารประกอบไอออนิกบางชนิดละลายน้าได้ดีและบางชนิด
่
ไม่ละลายน้า
่
การที่สารประกอบไอออนิกละลายน้าได้เนื่องจากแรงดึงดูด
่
ระหว่างโมเลกุลของน้่ากับไอออนมีคามากกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง
่
ไอออนบวกกับไอออนลบ

26. การพิจารณาความเป็นไอออนิกหรือโควาเลนต์
ถ้ามีค่า EN ต่างกันมากๆ จะมีสมบัติความเป็น ไอออนิกมาก
แต่ถ้ามีค่า EN ต่างกันน้อย จะมีสมบัติความเป็นโควาเลนต์มาก
* โดยทั่วไปถ้าธาตุคู่ร่วมพันธะมีค่า EN ต่างกันมากกว่า 1.8
ขึ้นไป จัดเป็น “พันธะไอออนิก”

27. พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก
การศึกษาการเปลี่ยนแปลงพลังงานในการเกิดสารประกอบไอออนิก
วิธีการทีพจารณาการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่เกิดขึน พิจารณาจาก
่ ิ ้
วัฏจักรบอร์น-ฮาร์เบอร์

29. พลังงานแลตทิซของสารประกอบไอออนิก (Lattice Energy of Ionic Compound)
ปกติค่าพลังงาน IE, EA จะแสดงถึงความเป็ นไปได้ ที่จะเกิดสารประกอบ
ไอออนิก โดยความเสถียรของสารประกอบไอออนิกวัดได้ จาก พลังงานแลตทิซ
(LatticeงEnergy)
** พลั งานที่คายออกมา เมื่อไอออนในภาวะแก๊ส ทาปฏิกิริยากัน
เกิดเป็ นสารประกอบไอออนิกสารประกอบไอออนิกา ่เป็“พลังงานโครงผลึก/
นิยาม “ พลังงานที่ใช้ ทาให้ ที่เป็ นของแข็ง เรี ยกว่ ที นของแข็ง 1 mole
พลังงานแลตทิซ”(U)
กลายเป็ นไอออนของก๊าซ ”
Lattice energy (kJ/mol) m.p. (oC)
LiF 1,017 845
LiCl 828 610
LiBr 787 550
LiI 732 450

30. การค่านวณค่าพลังงานแลตทิซโดยใช้ Born – Habor Cycle
พลังงานแลตทิซวัดโดยตรงไม่ได้ ต้องค่านวณทางอ้อมโดยใช้ Born–Habor
cycle ซึ่งแบ่งออกเป็นขันตอนย่อย ๆ แสดงความสัมพันธ์ระหว่าง Lattice energy
้
กับ IE, EA และ คุณสมบัติของไอออนหรือโมเลกุลนันๆ
้
ตัวอย่าง จงค่านวณค่าพลังงานแลตทิซของสมการ
LiF (s)  Li + (g) + F – (g) , H = ?

31. พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก
E การระเหิด
1 Na(s) Na(g) ∆ H1 = +107 kJ/mol
E การสลายพันธะ
2 ½ Cl2(g) Cl(g) ∆H2 = +122 kJ/mol
IE
3 Na (g) Na+ (g) + e- ∆H3 = +496 kJ/mol
EA
4 Cl (g) + e- Cl- (g) ∆H4 = - 349 kJ/mol
5 Na +(g) + Cl-(g) E แลตทิซ NaCl(s) ∆H5 = - 787 kJ/mol

32. Na+ (g) + e - + Cl(g)
4
∆H3 = +496 kJ 3 ∆H4 = -349 kJ
Na(g) + Cl(g) Na+(g) + Cl-(g)
∆H2 = +122 kJ ∆Hf = (+107)+(+122)+(+496)+(-349)+(-787) = - 411 kJ/mol
2
Na(g) + 1/2Cl2(g)
วัฏจักรบอร์น –∆Hฮาเบอร์
= -787 kJ
5
∆H1 = +107 kJ 1 5
เริ่มต้ น Na(s) + 1/2Cl2(g) ∆Hf คือ พลังงานรวมของปฏิกิริยา
∆Hf = -411 kJ/mol
สุ ดท้ าย NaCl (s)

36. ?
จะเขียนได้ วา Hof = Ho1 + Ho2 + Ho3 + Ho4 + Ho5
่
-594.1 kJ = 155.2 kJ + 75.3 kJ + 520 kJ - 328 kJ + Ho5
ดังนัน H05 = - 1,017 kJ
้
พลังงานแลตทิซของ LiF เท่ากับ -1,017 kJ

37. 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 (Dissociation)
3. Li (g)  Li+ (g) + e- Ho3 = 520 kJ (IE)
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) Hof = - 594.1 kJ
จะเขียนได้วา Hof = 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

38. การละลายน้่าของสารประกอบไอออนิก
O H
O H H
H
Cl- ไอออน
Na+ ไอออน
โมเลกุลนา
้ NaCl
H H
H o H
H
o o H
H
o
H
o H
H
o H
H

39. ขั้นตอนการละลายน้่า
1. ท่าให้อนุภาคของของแข็งแยกออกจากกัน เป็นการท่าลายแรงยึดเหนียวระหว่างอนุภาค ขั้นตอนนีต้องใช้
่ ้
พลังงานซึงมีคาเท่ากับพลังงานโครงร่างผลึก (พลังงานโครงร่างผลึก Lattice energy คือ พลังงานที่
่ ่
ใช้แยกอนุภาคของของแข็งออกจากกันในภาวะแก๊ส) จะได้
NaCl(s) + พลังงานโครงร่างผลึก Na+(g) + Cl-(g) : ดูดพลังงาน  H1
ขั้นตอนนีเ้ ป็นการดูดพลังงานเพือสลายพันธะเดิมของ NaCl
่
2. อนุภาคทีถูกแยกออกมาจากขันตอนแรกจะไปจับกับอนุภาคน้า อนุภาคของน้าจะคายพลังงาน
่ ้ ่ ่
ออกมาจ่านวนหนึง เรียกว่า พลังงานไฮเดรชัน (Hydration energy)
่ 
Na+(g) + Cl-(g) Na+(aq) + Cl-(aq) : คายพลังงาน H2
ขั้นตอนนีเ้ ป็นการคายพลังงานเพือสร้างพันธะกับน้า โดย aq มาจาก aqueous หมายถึง
่ ่
สารละลายทีมีนาเป็นตัวท่าละลาย
่ ้่

40. ขั้นตอนการละลายน้่า
ถ้ าเรารวมขันตอนทัง 2 เข้ าด้ วยกันจะได้
้ ้

NaCl(s) + พลังงานโครงร่ างผลึก Na+(aq) + Cl-(aq) : H3
โดย :  H3 =  H1 -  H2
ถ้ า  H3 เป็ นค่ าบวกแสดงว่ าดูดความร้ อน
ถ้ า  H3 เป็ นค่ าลบแสดงว่ าคายความร้ อน
ถ้ า  H3 แสดงว่ าไม่ ดูดไม่ คายความร้ อน

41. พลังงานไฮเดรชัน (hydration energy) เป็นพลังงานที่ปล่อย (คาย) ออกมา เมื่อ
ไอออนบวกและไอออนลบในสถานะแก๊สที่หลุดออกมาจากโครงผลึก
ของสารประกอบไอออนิกถูกโมเลกุลน้่าล้อมรอบ เกิดเป็นแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง
โมเลกุลของน้่ากับไอออนบวกและลบ ดังสมการ
Na+(g) + Cl-(g) H2O Na+ (aq) + Cl-(aq) + 764 kJ/mol
## สารใดมีพลังงานไฮเดรชันมากจะยิงละลายน้ าได้ดี
่
พลังงานแลตทิช (Lattice energy) เป็ นพลังงานที่ใช้ในการสลายโครงผลึกของ
สารประกอบไอออนิกเป็ นไอออนบวกและไอออนลบในสถานะแก๊ส(หรื อ เป็ น
พลังงานที่คายออกมาเมื่อไอออนบวกและไอออนลบในสถานะแก๊สรวมตัวกันเกิด
เป็ นโครงผลึกของสารประกอบไอออนิก
คายพลังงาน
Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) + 768.3 kJ/mol
ดูดพลังงาน
NaCl(s) Na+(g) + Cl-(g) ; = +768.3 kJ/mol

42. พลังงานกับการละลายน้่าของสารประกอบไอออนิก
Na+(g) + Cl-(g)
2
1 ∆Hhyd = -771 kJ
∆Hlatt = +776 kJ
Na+(aq) + Cl-(aq)
∆Hsoln = +5 kJ (พลังงานของการละลาย)
NaCl(s)

43. สรุปการละลายน้่าของสารประกอบไอออนิก
∆Hlattice > ∆Hhydration แสดงว่ ามีการดูดพลังงาน
∆Hhydration > ∆Hlatticeแสดงว่ 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

45. การทดลองที่ 2.2 การละลายของสารประกอบไอออนิกในน้่า

47. อภิปรายผลการทดลอง
สารทั้ง 3 ชนิดละลายในน้าได้แตกต่างกัน ดังต่อไปนี้
่
NH4Cl ละลายในน้่าได้อย่างรวดเร็ว
การเปลียนแปลงประเภทดูดความร้อน
่
NaCl ละลายในน้าได้ดี มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานน้อยมาก
่
เพราะอุณหภูมของสารละลายเกือบคงที่
ิ
CuSO4 ละลายในน้่าได้ช้า
การเปลียนแปลงประเภทคายความร้อน
่

48. อภิปรายผลการทดลอง (ต่อ)
อุณหภูมิเป็นป―จจัยส่าคัญอย่างหนึ่งที่มีผลต่อการละลายของสาร
สารที่ละลายในตัวท่าละลายได้มากขึ้น เมื่ออุณหภูมของสารละลายสูงขึน
ิ ้
จะมีขั้นตอนในการละลายเป็นแบบดูดพลังงาน เช่น NH4NO3
ส่วนสารละลายในตัวท่าละลายได้น้อยลง เมื่ออุณหภูมของสารละลาย
ิ
เพิ่มขึน จะมีขั้นตอนในการละลายเป็นแบบคายพลังงาน เช่น Ce2(SO4)3
้

50. ผลการทดลอง
การเปลี่ยนแปลงเมื่อเติมสารละลาย
สารละลาย Na2CO3 NH4Cl Pb(NO3)2
Ca(OH)2 เกิดตะกอนสีขาว ไม่ เกิดตะกอน เกิดตะกอนสีขาว
Na2SO4 ไม่ เกิดตะกอน ไม่ เกิดตะกอน เกิดตะกอนสีขาว
KI ไม่ เกิดตะกอน ไม่ เกิดตะกอน เกิดตะกอนสีเหลือง
1. เมื่อผสมสารละลาย 2 ชนิดเข้าด้วยกันแล้วไม่มตะกอนเกิดขึน แสดงว่า
ี ้
ไอออนในสารละลายไม่รวมตัวกัน จึงไม่มีปฏิกรยาเคมีเกิดขึ้น
ิิ
2. เมื่อผสมสารละลาย 2 ชนิด เข้าด้วยกันแล้ว มีตะกอนเกิดขึ้น แสดงว่า
ไอออนในสารละลายรวมตัวกันเกิดเป็นสารใหม่ที่ไม่ละลายในน้า หรือมี
่
ปฏิกิรยาเคมีเกิดขึ้น
ิ

52. เกลือชนิดที่ไม่ละลายน้าและละลายน้่าได้มดังนี้
่ ี
• เกลือของโลหะไอออนหมู่ 1A และ NH4+ ละลายน้่าได้หมด
• เกลือของไอออนลบของไนเตรด (NO3-) อะซีเตต (CH3COO-) คลอเรต
(ClO3-) และเปอร์คลอเรต(ClO4-) ละลายได้หมด
• เกลือคลอไรด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์ ละลายน้่าได้ ยกเว้นเกลือคลอไรด์ โบรไมด์
และไอโอไดด์ของ Ag+, Pb2+ , Hg2+ , Hg22+ ไม่ละลายน้า ่
• เกลือซัลเฟต(SO42-) คาร์บอเนต(CO32-) ซัลไฟด์(S2-) ฟอสเฟต(PO43-)
และอาร์เซเนต(AsO43-) ของโลหะไอออนหมู่ 2A และ Ag+, Pb2+ , Hg2+
ไม่ละลายน้่า ยกเว้นเกลือดังกล่าวของหมู่ 1A , NH4+ และ MgSO4 ละลายน้่า
• เกลือไฮดรอกไซด์ (OH-) ไม่ละลายน้่า ยกเว้น OH- ของโลหะไอออนหมู่ 1A ,
NH4+ ละลายน้่าได้

53. พลังงานของการละลายนั้นนิยมวัดในรูปของความร้อน
Q = mc t
เมื่อ Q = ปริมาณความร้อน หน่วยเป็น (J)
m = มวลของน้า หน่วยเป็น กรัม (g)
่
c = ความจุความร้อนของน้่า มีค่าเป็น 4.2 J/goC
t = อุณหภูมที่เปลี่ยนแปลงไป หน่วยเป็น oC
ิ

54. ตัวอย่าง น่าคอปเปอร์(II)โบรไมด์ จ่านวน 0.860 กรัม มาละลายในน้่า 100 cm3
พบว่าอุณหภูมของน้าเปลียนจาก 23.10 oC เป็น 23.41 oC จงค่านวณหาปริมาณ
ิ ่ ่
ความร้อนที่เกิดขึน และความสัมพันธ์ระหว่างค่าพลังงานแลตทิช และพลังงาน
้
ไฮเดรชันเป็นอย่างไร
จากอุณหภูมเิ พิมขึ้น 23.10 oC เป็น 23.41 oC แสดงว่าการละลายของ CuBr2
่
เป็นการคายความร้อน ดังนั้น พลังงานแลตทิชน้อยกว่าพลังงานไฮเดรชัน
Q = mc t
= (100)(4.2)(23.41-23.10)
= 130.2 J
ข้ อสั งเกต - ถ้ าเกลือทีละลายนาเป็ นกระบวนการดูดความร้ อน เมือเพิมอุณหภูมให้ กบ
่ ้ ่ ่ ิ ั
สารละลายการละลายจะเพิมขึน ่ ้
- ถ้ าเกลือทีละลายนาเป็ นกระบวนการคายความร้ อน เมือเพิมอุณหภูมให้ กบ
่ ้ ่ ่ ิ ั
สารละลายการละลายจะลดลง

55. ปฏิกิรยาของสารประกอบไอออนิก
ิ
Cl- Ag+
Na+ NO3-
สารละลาย NaCl สารละลาย AgNO3
NaCl 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

56. สมการไอออนิก
เมื่อสารประกอบไอออนิกในสถานะของแข็งมาละลายนาก็จะแตกตัวเป็ น
้
ไอออน
NaCl (s) Na+(aq) + Cl- (aq)
AgNO3(s) Ag+(aq) + NO3-(aq)
K2SO4(s) 2K+(aq) + SO42-(aq)

57. การเขียนสมการไอออนิก
จากที่ทราบแล้วว่า เมื่อสารประกอบไอออนิกละลายในน้่า ไอออนบวก และ
ไอออนลบจะแยกออกจากกันและถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลของน้่าหลายโมเลกุล
เมื่อผสมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)2) กับสารละลาย
โซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3) แล้วพบว่ามีตะกอนสีขาวเกิดขึน ตะกอนนี้ไม่ควร
้
เป็นโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เพราะว่า NaOH ละลายได้ในน้าและแตกตัว
่
เป็นไอออนอยู่ในของเหลว ดังนั้นจึงเป็นตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต
(CaCO3) สามารถเขียนสมการได้ดังนี้
Ca2+(aq) + 2OH- (aq) + 2Na+(aq) + CO32-(aq) ---------> CaCO3(s) + 2OH-(aq) + 2Na+(aq)

58. สมการที่แสดงไอออนอิสระของสารประกอบไอออนิกในสารละลายครบทุกชนิด
เช่นนี้เรียกว่า "สมการไอออนิก" เนื่องจากปฏิกิริยานี้มี OH- และ Na+
ปรากฏอยู่ทั้ง 2 ด้าน และไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยาจึงตัดออกไปได้
Ca2+(aq) + 2OH-(aq) + 2Na+(aq) + CO32-(aq)---------> CaCO3(s) + 2OH - (aq)
+ 2Na+(aq)
Ca2+ + CO32-(aq) ---------> CaCO3(s)
สมการข้างต้นเรียกว่า "สมการไอออนิกสุทธิ"

59. 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)
สมการไอออนิก
Cl-(aq) + Ag+(aq) AgCl(s)
สมการไอออนิกสุ ทธิ

60. หลักการเขียนสมการไอออนิก
1. เขียนเฉพาะไอออนหรือโมเลกุลที่ท่าปฏิกิริยากัน
2. ถ้าสารที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยาเป็นสารที่ไม่ละลายน้่าหรือไม่แตกตัว
เป็นไอออน ให้เขียนสูตรโมเลกุลของสารนั้นในสมการได้ เช่น H2 NH3
CO2
3. ดุลสมการไอออนิก โดยท่าให้จ่านวนอะตอม และจ่านวนไอออน ของทุก
ธาตุเท่ากัน รวมทั้งประจุรวมทั้งซ้ายและขวาต้องเท่ากันด้วย

61. แบบฝึกหัด
จงเขียนสมการไอออนิกทีเ่ กิดจากการผสมสารคูต่อไปนี้
่
1. AgNO3 (aq) กับ CaBr2(aq)
2. CuSO4 (aq) กับ K2S (aq)
3. NaOH (s) กับ HCl (l)

62. โครงสร้างของสารประกอบไอออนิก
โคออร์ดิเนชันนัมเบอร์ คือ จ่านวนไอออนที่หอมล้อมและสัมผัสกับไอออนอืน
้ ่
โครงสร้างแบบโซเดียมคลอไรด์
1) โครงสร้างผลึกของ NaCl
Na+ จะมี Cl- ห้อมล้อมและ
สัมผัสโดยรอบ 6 ไอออน
Cl- จะมี Na+ ห้อมล้อมและ
สัมผัสโดยรอบ 6 ไอออน

63. Cl-
Cs+
2) โครงสร้ างผลึกของ CsCl
Cs+ มี Cl- ห้อมล้อมและสัมผัส 8 ไอออน Cl-
มี Cs+ ห้อมล้อมและสัมผัส 8 ไอออน
3) โครงสร้ างผลึกของ CaF2
F- Ca 2+
Ca2+ มี F- ห้ อมล้ อมและสัมผัส 8 ไอออน
แต่ F- มี Ca2+ ห้ อมล้ อมและสัมผัสเพียง 4
ไอออนเท่านัน ้
การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิกจะแสดง
อัตราส่วนอย่างต่าของไอออนที่มารวมตัว
กันนเท่านัน Ca 2+ : F- = 4:8 = 1:2
้
สูตรจึงเป็ น CaF2

64. พลังงานพันธะ (Bond Energy)
พลังงานพันธะ หรือ พลังงานสลายพันธะ (Bond dissociation energy, D)
คือ พลังงานที่ต้องใช้ในการสลายพันธะเคมีแต่ละพันธะในโมเลกุล
(มีค่าเป็นบวก) เช่น
H2(g) 2H(g) D(H—H) = 436 kJ/mol
• พันธะเคมีชนิดเดียวกันในโมเลกุลที่ต่างกันอาจมีค่าพลังงานสลายพันธะต่างกัน
เช่น C-H
– CH4(g)  CH3(g) + H(g) D(H-C)CH4 = 436 kJ/mol
– CH3(g)  CH2(g) + H(g) D(H-C)CH3 = 368 kJ/mol
– CH2(g)  CH(g) + H(g) D(H-C)CH2 = 519 kJ/mol
– CH(g)  C(g) + H(g) D(H-C)CH = 335 kJ/mol

65. พลังงานพันธะเฉลี่ย (Average Bond Energy)
พลังงานพันธะเฉลีย เป็นค่าเฉลียของพลังงานสลายพันธะส่าหรับพันธะแต่
่ ่
ละชนิดในโมเลกุลต่าง ๆ (เป็นค่าโดยประมาณ)

66. ความร้อนของปฏิกิรยา (Heat of Reaction)
ิ
การเกิดปฏิกรยาเคมี คือกระบวนการที่มีการท่าลายพันธะเดิม (สารตั้งต้น)
ิิ
และสร้างพันธะใหม่ (สารผลิตภัณฑ์)
ความร้อนของปฏิกรยา (
ิิ Hrxn) คือพลังงานเอนทาลปีของระบบที่
เปลี่ยนแปลงไปในรูปความร้อนเมื่อเกิดปฏิกิริยา
สามารถหาได้จาก
H rxn  D D
reactants products
พลังงานพันธะรวม พลังงานพันธะรวม
ของสารตั้งต้ น ของผลิตภัณฑ์
– DHrxn เป็นลบ ปฏิกิริยาคายพลังงาน
– DHrxn เป็นบวก ต้องใช้พลังงานเพื่อให้เกิดปฏิกิริยา (ดูดพลังงาน)

67. การค่านวณหาค่าความร้อนของปฏิกรยา
ิิ
ตัวอย่ าง จงหาพลังงานที่เปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาต่อไปนี ้
CH4(g) + Cl2(g)  CH3Cl (g) + HCl(g)
–  D (พลังงานพันธะสารตังต้ น) = 4D(C-H) + D(Cl-Cl)
้
reactants
–  D (พลังงานพันธะผลิตภัณฑ์ ) = D(C-Cl) + 3D(C-H) + D(Cl-H)
products
• Hrxn = 4D(C-H) + D(Cl-Cl) – [D(C-Cl) + 3D(C-H) + D(Cl-H)]
= (4414 + 243) – (339 + 3414 + 431) kJ/mol = –113 kJ/mol
ปฏิกิริยานี ้จะคายความร้ อนออกมา 113 kJ/mol

68. ความยาวพันธะ (Bond Length)
ความยาวพันธะ คือระยะห่างระหว่างอะตอมคู่ที่สร้างพันธะ
โดยเป็นต่าแหน่งที่อะตอมทั้งสองดึงดูดกันได้ดีที่สุด มี
พลังงานต่่าสุดหรือมีเสถียรภาพที่สุด
• ความยาวของพันธะโควาเลนต์สัมพันธ์กับพลังงาน
พันธะ
– ความยาวพันธะเดี่ยว  พันธะคู่  พันธะสาม
– พลังงานพันธะเดี่ยว  พันธะคู่  พันธะสาม
Bond Bond
Length Energy

69. ความยาวพันธะเฉลียของโมเลกุลต่างๆ
่

70. มุมพันธะ
มุมพันธะ คือมุมที่เกิดขึ้น เมื่อลาก 106.0
เส้นผ่านพันธะ 2 พันธะมาตัดที่
นิวเคลียสของอะตอมกลาง 104.0
• โมเลกุลที่มีสูตรเคมีคล้ายกัน มุมพันธะอาจไม่เท่ากัน
– H2O = 104.5  H2S = 92
• การท่านายโครงสร้างของโมเลกุลเช่น มุมพันธะ จ่าเป็นต้องอาศัยข้อมูล
เกี่ยวกับอิเล็กตรอนในโมเลกุล

71. สภาพขัวของพันธะ (Bond Polarity)
้
สภาพขัวของพันธะ คือ การอธิบายการกระจายตัวของอิเล็กตรอนที่ใช้ในการ
้
สร้างพันธะระหว่างอะตอม
• สภาพขั้วของพันธะโควาเลนต์ขึ้นอยู่กับ ค่า EN ของอะตอมทั้งสอง ถ้าค่า
EN ของอะตอมทั้งสองต่างกัน การกระจายตัวของอิเล็กตรอนในบริเวณ
ระหว่างอะตอมทั้งสองจะไม่สม่่าเสมอ ซึ่งจะเรียกว่า พันธะโควาเลนต์แบบมีขว
ั้
X+Y- เมื่อ EN ของ Y  X
H + F H F
+ -

72. สภาพขัวของโมเลกุล (Polarity of Molecule)
้
สภาพขัวของโมเลกุลคือสภาพขั้วสุทธิ (net dipole )ของพันธะทุกพันธะใน
้
โมเลกุล
• สภาพขั้วของโมเลกุลหาได้โดยการรวมสภาพขั้วของพันธะทุกพันธะแบบเวคเตอร์

73. ตัวอย่างสภาพขัวของโมเลกุล
้
• BCl3
• NH3
• CHCl3
• SF5
• HCN

74. โมเมนต์ขวคู่
ั้ (Dipole Moments)
ภายในโมเลกุลของสารประกอบ ถ้าอะตอมมีคา EN ต่างกัน มีการดึง
่
อิเล็กตรอนท่าให้เกิดขัวขึน
้ ้
ตัวอย่าง แสดงทิศทางการดึงของ e-
H F
แสดงขัว (polar bond)
้ 2.1 4.0
-

+

H F H F

76. dipole moment สุ ทธิ  = 1. 87
โมเลกุล H2O ...
O (เป็ น polar molecule)
H H
ขั้วของโมเลกุล คานวณจากผลรวมแบบ vector ของขั้วของพันธะ
โมเลกุล CO2 O C O เป็ น non-polar molecule
=0
โมเลกุล C2H2Cl2 Cl Cl H Cl
C C C C
Cl H
H H
Cis (polar) Trans  = 0
 = 1. 89