เคมี

พันธะไอออนิก

การเกิดพันธะไอออนิก
     พันธะไอออนิก เป็นพันธะเคมีชนิดหนึ่ง เกิดจากที่อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมสร้างพันธะกันโดยที่อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมให้อิเล็กตรอนกับอะตอมหรือกลุ่มของอะตอม ทำให้กลายเป็นประจุบวก ในขณะที่อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอนนั้นกลายเป็นประจุลบ เนื่องจากทั้งสองกลุ่มมีประจุตรงกันข้ามกันจะดึงดูดกัน ทำให้เกิดพันธะไอออน โดยทั่วไปพันธะชนิดนี้มักเกิดขึ้นระหว่างโลหะกับอโลหะ 

สูตรเคมีและชื่อของสารประกอบไอออนิก

พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก

พลังงานที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของไอออนบวกและลบในสารประกอบไอออนิกเรียกว่า พลังงานโครงผลึก สามารถหาค่าพลังงานได้ด้วยการคำนวณ โดยอาศัยวัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์ ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆดังนี้

1.ของแข็งระเหิดกลายเป็นแก๊ส เรียกพลังงานที่ใช้ในขั้นนี้ว่า พลังงานการระเหิด

2.พลังงานที่ใช้ในการเสียอิเล็กตรอนให้กลายเป็นไอออนบวกเป็นไอออนลบ เรียกว่า พลังงานไอออไนเซชัน

3.พลังงานที่ใช้ในการสลายโมเลกุลของแก๊สให้เป็นอะตอมในสถานะแก๊ส เรียก พลังงานการสลายพันธะ

4.พลังงานที่คายออกมาเมื่อมีการรับอิเล็กตรอนให้กลายเป็นประจุลบเรียกว่า พลังงานสัมพรรรคภาพอิเล็กตรอน5.

พลังงานที่ได้ออกมาเมื่อมีการยึดไอออนบวกกับไอออนลบให้กลายเป็นของแข็ง เรียกว่า พลังงานโครงผลึกหรือพลังงานแลตทิซ

สมบัติของสารประกอบไอออนิก

   1.มีขั้ว   สารประกอบไอออนิกไม่ได้เกิดขึ้นเป็นโมเลกุลเดี่ยว แต่จะเป็นของแข็งซึ่งประกอบด้วยไอออนจำนวนมากซึ่งยึดเหนี่ยวกัน ด้วยแรงยึดเหนี่ยวทางไฟฟ้า

   2.นำไฟฟ้าได้ เมื่อใส่สารประกอบไอออนนิกลงในน้ำ ไอออนจะแยกออกจากัน ทำให้สารละลายนำไฟฟ้าได้

   3.มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง เพราะต้องการพลังงานความร้อนในการทำลายแรงดึงดูดระหว่างไอออนให้กลายเป็นของเหลว

   4.การละลาย สารประกอบไอออนิกจะละลายในน้ำแต่ไม่ละลายในเบนซีนหรือตัวทำละลายอินทรีย์ น้ำและตัวทำละลายชนิดมีขั้ว

   5.สารประกอบไอออนิกทำให้เกิดปฏิกริยาไอออนิก คือ ปฏิกริยาระหว่างไอออนกับไอออน ทั้งนี้เพราะสารไอออนิกจะเป็นไอออนอิสระในสารละลาย ปฎิกริยาจึงเกิดทันที

   6.เป้นผลึกเเข็งเเต่เปราะง่าย

สมการไอออนิกเเละสมการไอออนิกสุทธิ

   สมการไอออนิกสุทธิ (net ionic equation) จะเป็นสมการที่เขียนเฉพาะไอออนที่ทำปฏิกิริยากันได้เป็นผลิตภัณฑ์เท่านั้น โดยผลรวมประจุทางซ้ายและทางขวาของสมการต้องดุลกันพอดี เช่น

         การผสมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต (AgNO3) และโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ได้ตะกอนสีขาวของซิลเวอร์คลอไรด์ (AgCl) ซึ่งไม่ละลายน้ำ

สามารถเขียนสมการทั่วไป สมการไอออนิกและสมการไอออนิกสุทธิได้

การทำนายปฏิกิริยาการเกิดตะกอนของสารละลายของสารประกอบไอออนิก สามารถพิจารณาได้จากสมบัติการละลายน้ำ ดังนี้

สารประกอบที่ละลายน้ำ

• สารประกอบของโลหะแอลคาไลน์และแอมโมเนียมทุกชนิด
• สารประกอบไนเทรต คลอเรต เปอร์คลอเรต แอซีเตต
• สารประกอบคลอไรด์ โบรไมด์ ไอโอไดด์ ยกเว้นสารประกอบของ Ag+ Pb2+ Hg2+ ไม่ละลาย ส่วน PbCl2 ละลายได้น้อย
• สารประกอบซัลเฟต (ยกเว้นสารประกอบของ Pb2+ Sr2+ Ba2+ ส่วนสารประกอบของ Ca2+ และ Ag+ ละลายได้น้อย)

สารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ

• สารประกอบของออกไซด์ของโลหะ (ยกเว้นออกไซด์ของ Ca2+ Sr2+ Ba2+)
• สารประกอบไฮดรอกไซด์ (ยกเว้นไฮดรอกไซด์ของโลหะแอลคาไล แอมโมเนียมและของ Sr2+ Ba2+ ส่วนของCa2+ ละลายได้น้อย)
• สารประกอบคาร์บอเนต ฟอสเฟต ซัลไฟด์และซัลไฟต์ (ยกเว้นสารประกอบของโลหะแอลคาไล)