--- title: สารประกอบไอออนิก การเปลี่ยนสถานะของสารประกอบไอออนิก (17.16 นาที) subtitle: date: วันพุธที่ 8 พฤษภาคม 2567 เวลา 10.30 น. --- (ข้อความสดจากระบบถอดความเสียงพูดทางไกล) [เสียงดนตรี] (คุณครูวัชระ) สวัสดีครับ นักเรียนครูวัชระ นะครับ เรื่องของน้ำนะครับ จะเป็นเรเราจะเราชมกันเลยครับ นั่งคิดที่เล็กเรารู้จักโมเลกุลของน้ำกันแล้วนะครับ ว่าสารในหัวข้อนี้เราจะมาดูสถานที่อื่นที่อยู่ในแหล่งน้ำธรรมชาติกันครับ โดยก็คือสารประกอบไอออนิก และการเปลี่ยนสถานะของสารประกอบไอโอนิกครับ น้ำธรรมชาติไม่บริสุทธิ์ อย่างเช่นในรูปนี้ก็คือน้ำทะเลถูกไหมครับ มีที่อื่นเจือปนอาจจะเป็นสารโคเวเลนต์ ก๊าซออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ หรืออาจจะเป็นสัตว์ที่มีรูปแบบของไอออน เช่น คลอไรด์ ไอออน หรือโซเดียมไอออนครับ คลอไรด์ ไอออนในน้ำทะเลการทำนาเกลือนะครับ เกลือแกงหรือโซเดียมคลอไรด์กี่ประเภทศาลสารประกอบไอออนิก สารประกอบไอออนิกอกที่เกี่ยวกับไอออนลบทางเคมีพันธะไอออนิกการต่อเนื่องใน 3 มิติส่วนของไอออนที่ทำให้สารไอออนิกการนำไฟฟ้าครับ อย่างเช่น เกลือแกงหรือโซเดียมหรือคลอไรด์ประกอบด้วย โซเดียมไอออนที่มีประจุบวกมีประจุบวก 1 ข้อใดเป็นจุดหนึ่งทำให้เป็นการนำไฟฟ้า จากที่ทราบมาแล้วนะครับ จากการจัดเรียงตัวของไอออนองค์ประกอบภายใน 3 มิติ ดังนั้น จึงไม่ได้แน่นอน จึงไม่จัดเป็นโมเลกุลได้ครับ ดังนั้น มีของสารประกอบไอออนิกเขียนเป็นอัตราส่วนอย่างต่ำของไอออนที่เราเรียกว่า "เอมพิริคัล" ครับ ตามสัญลักษณ์ของธาตุที่เป็นไอออนลบลักษณะของแต่ละชนิดอย่างต่ำของการรวมตัวเราจะละไว้ไม่เขียนแสดง อย่างเช่น ในกรณีของเกลือแกง หรือโซเดียมคลอไรด์ โซเดียมไอออนเช่นเดียวกับคลอไรด์ไอออน การเขียนสูตรจะเริ่มต้นจากเขียนสัญลักษณ์ของธาตุที่เป็นไอออนบวกในที่นี้คืออะไรครับ ใช่ครับ Na สัญลักษณ์ของที่เป็นไอออนลบเราจะเขียนว่า Cl ถูกไหมครับ ก็เห็นว่าไม่เขียนแสดงประจุบวกและประจุลบนะครับ จากนั้นพิจารณาตัวเลขห้อยท้าย เนื่องจากโซเดียมไอออนมีประจุบวก 1 ส่วนไอออนมีประจุลบหนึ่งถ้าจะเป็นการทำไฟฟ้ามีผลรวมของประจุเป็น 0 ฉะนั้นจึงจะต้อง 1 ต่อ 1 ครับ จากตัวเลข 1 เราไม่แสดงดังนั้นสูตรเคมีของแกงหรือโซเดียมคลอไรด์ก็คือ na cl ในชีวิตประจำวันออกจากเกลือแกงแล้วยังสารประกอบเช่นโซเดียมคลอไรด์ในยาสีฟันตอนนี้เราอยู่ในรูปของไอออน ซึ่งไอออนที่ละลายน้ำอาจจะเป็นไอออนที่เกิดจากอะตอมของธาตุเดียวหรือกลุ่มอะตอม นักเรียนดูที่ครูชี้นะครับ โซเดียมไอออนและฟลูออไรด์ไอออน เป็นไอออนที่เกิดจากอะตอมของธาตุเดียว ส่วนคาร์บอนไดเป็นไอออนเป็นไอออนที่เกิดจากกลุ่มอะตอมนอกจากนี้ยังมีไอออนที่พบในชีวิตประจำวันอื่น ๆ อีก เช่น แมกนีเซียมไอออนถ้าสังเกตจำนวนประจุบวกอังกฤษผมว่าไม่ได้มีไอออนที่เป็นประจุบวก 1 และลบหนึ่งเท่านั้นแต่ยังพบไอออนที่มีประจุอื่น ๆ เช่นแคลเซียมไอออนที่มีประจุ +2 ไอออนมีประจุ -3 นักเรียนลองสังเกตแล้วบอกครูสิครับ ว่าไอออนบวกและไอออนลบมาจากธาตุชนิดไหนครับ โลหะหรืออโลหะ จะเห็นว่าไอออนบวกส่วนใหญ่มาจากธาตุที่เป็นโลหะ แต่บางกรณีก็เกิดจากธาตุที่เป็นอโลหะได้ครับ เช่น กรณีของแอมโมเนียมไอออน ส่วนไอออนลบได้มาจากธาตุที่เป็นอโลหะ เพราะฉะนั้น จะสังเกตง่าย ๆ ว่าสารใดเป็นสารประกอบไอโอนิก ก็สามารถพิจารณาได้จากธาตุองค์ประกอบครับ ถ้ามีธาตุที่เป็นอโลหะ โลหะ ส่วนใหญ่ก็จะเป็นสารประกอบไอออนิกนะครับ ซึ่งจะแตกต่างจากสารโคเวเลนต์ ธาตุที่มารวมกันจะเป็นธาตุอโลหะครับ หลังจากที่เรารู้จักไอออนในชีวิตประจำวันกันไปแล้วนะครับ คราวนี้เราลองมาดูการเขียนสูตรเอมพิริคัลที่เกิดจากสารประกอบเหล่านี้กันเข้าร่วมกันที่แมกนีเซียมไอออนนะครับ คลอไรด์ไอออน ถ้าเราให้แมกนีเซียมไอออนที่มีประจุบวก 2 กับคลอไรด์ไอออนที่มีประจุลบหนึ่งมารวมตัวกันในอัตราส่วน 1 ต่อ 1 ผลรวมของประจุจะเป็นอย่างไรครับ จะเห็นว่าไม่เป็นการทำไฟฟ้าถูกต้องไหมครับ ผลรวมของประจุจะเป็นบวก 1 ท่อให้รวม 1 ต่อ 2 ล่ะครับ คือแมกนีเซียมไอออนกับคลอไรด์ไอออน 2 ไอออนผลรวมประจุจะเป็นอย่างไรครับ เห็นว่าลมขอบประตูเป็น 0 ซึ่งเป็นการทำไฟฟ้าใช่ไหมครับ ดังนั้น สูตรโทริโกะคอมไม่มีเสียงออกมาก็คือ MGCL2 ครับ ตอนนี้มาดูตัวอย่างป้ายนะครับ โซเดียมไอออนที่มีประจุบวก 1 และซัลเฟตไอออนที่มีประจุลบ 2 ตัวกันด้วยอัตราส่วน 1 ต่อ 1 ผลร่วมของประจุจะเป็นอย่างไรครับ ผลรวมของประจุก็จะเป็น -1 ซึ่งไม่เป็นการทางไฟฟ้าถูกไหมครับ วงการด้วยอัตราส่วน 1 ต่อ 1 คือโซเดียมไอออน 2 ไอออนรวมกับซัลเฟตไอออน 1 ไอออนผลรวมของประจุจะเป็นอย่างไรครับ ผลรวมของประจุก็จะเป็น 0 ซึ่งเป็นการทำไฟฟ้า ดังนั้น สูตรเอมพิริคัลของซัลเฟตก็คือ na2s 4 นะครับ คราวนี้เริ่มมาดูตัวอย่างสุดท้ายก่อนนะครับ อลูมิเนียมไอออนซึ่งมีประจุบวก 3 ไนเตรตไอออนที่มีประจุลบ 1 ถ้าให้ 2 ตัวนี้มารวมตัวกันหน่วยอัตราส่วน 1 ต่อ 1 ผลรวมของประจุจะเป็นอย่างไรครับ ผลรวมของประจุก็จะเป็นบวก 2 ซึ่งไม่เป็นการทำไฟฟ้าถูกไหมครับ ถ้าให้รวมด้วยอัตราส่วน 1 ต่อ 2 ผลรวมของประจุจะเป็นอย่างไรครับ ผลรวมของประจุก็ยังคงเป็นบวก 1 ซึ่งไม่เป็นการทางไฟฟ้า แต่ถ้าให้รวมตัว จะให้รวมตัวกันด้วยอัตราส่วน 1 ต่อ 3 ผลรวมของประจุจะเป็นอย่างไรครับ ผลรวมของประจุก็จะเป็น 0 ซึ่งเป็นกลางทางฟ้า ดังนั้น ก็คือตัวนี้นะครับ เห็นว่าสำหรับกลุ่มของไอออนตะเคียนอยู่ในวงเล็บแล้วก็ตามด้วยตัวเลขห้อยนะครับ นอกจากนี้การเขียนสูตรเอมพิริคัลยังทำได้โดยใช้ตัวเลขประจุของไอออนและทำให้ตัวเลขเป็นอัตราส่วนอย่างต่ำ แมกนีเซียมไอออนที่มีประจุ +2 ไอออนมีประจุ -1ทำให้ไม่มีเซี่ยมมีเล็กห้อยตัว 1 ถูกต้องไหมครับ ส่วนคอลลีนก็จะมีตัวเลขเป็นห้อย 2 ดังนั้น สูตรอเอมพิริคัล mgcl2 ถูกต้องไหมครับ คราวนี้มาดูตัวอย่างถัดไปนะครับ ไอออนที่มีประจุ -2 หมดคูณไขว้ประจุก็จะมีตัวเลข2 แต่อย่าลืมว่าเราต้องทำให้ตัวเลขตัดอัตราส่วนอย่างต่ำ ซึ่งอัตราต่ำก็คือ 1 ต่อ 1 ดังนั้น จะได้สูตรเอมพิริคัล ก็คือ mgo ครับ สำหรับตัวอย่างอื่น ๆ นักเรียนลองทำดูนะครับ เริ่มจากโซเดียมไอออน ซัลเฟสไอออน Iron ครับ เมื่อครูให้ประจุนักเรียนจะได้แบบไหนครับ ได้แบบนี้ไหมครับ ดังนั้นสูตร เอมพิริคัลของโซเดียมซัลเฟตคือ na2s 4 ถูกต้องไหมครับ ส่วนอลูมิเนียมไอออนกับไนเตรตไอออนเมื่อคูณไขว้ประจุเลขไคว้เป็นเท่าไรครับ ได้เหมือนกันไหมครับ ซึ่งจะได้สูตรเอมพิริคัลเป็นแบบนี้ถูกไหมครับ คราวนี้ลงมาทำแบบฝึกหัดเพิ่มเติมกันนะครับ โดยข้อแรกให้นักเรียนลองเขียนสูตรที่กำหนดให้ดังต่อไปนี้ครับ พรุ่งนี้อาจจะต้องใช้เวลา นักเรียนอาจจะหยุดคิดไว้ก่อน พอทำเสร็จแล้วมาเริ่มคลิปก่อนนะครับ เริ่มได้ครับ นักเรียนทำเสร็จแล้วเรามาเฉลยกันนะครับ ได้เหมือนกันไหมครับ ไม่ยากใช่ไหมครับ ลองมาดูข้อถัดไปนะครับ นักเรียนลองเขียนไอออนที่เป็นองค์ประกอบของสารประกอบไอออนิกต่อไปนี้ครับ เหมือนเดิมครับ หยุดไว้ก่อน พอทำเสร็จแล้ว พร้อมครูเฉลยนะครับ ทำนักเรียนทำเสร็จแล้วเรามาเฉลยกันนะครับ เป็นอย่างไรบ้างลองทำได้ไหมครับ นักเรียนจะสังเกตว่าแคลเซียมออกไซด์มีไอออนที่เป็นองค์ประกอบว่าคือแคลเซียมออกซิเจน -2 ไม่ใช่ แคลเซียม - 1ใช่ จะบวก 1 กับออกซิเจน +10 ไหมครับ ส่วนหนึ่งไม่แสดงถึงประจุของที่เป็นองค์ประกอบเสมอไปนะครับ สำหรับหัวข้อที่สองก็คือเรื่องการเปลี่ยนสถานะของสารประกอบไอออนิกครับ ซึ่งนักเรียนทราบมาแล้วว่าสารประกอบไอออนิกอยู่ในสถานะของแข็งไอออนบวกและไอออนลบเตรียมตัวกลับอันตรายต่อเนื่องกันใน 3 มิติ โดยไอออนชนิดกันจะพันธะไอออนิกและไอออนแต่ละชนิดไม่สามารถเคลื่อนที่ได้สารประกอบไอออนิกได้รับความร้อน จะทำลายทำให้ไอออนบวกและไอออนลบที่ได้มากขึ้น ก็จะเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลว และเมื่อได้รับความร้อนต่อไปจนมีอุณหภูมิถึงจุดเดือดว่าจะเปลี่ยนสถานะกลายเป็นแก๊สครับ ถ้านักเรียนจะลองสังเกตดูนะครับ ในการเปลี่ยนสถานะของสารประกอบไอออนิกจากของแข็งเป็นของเหลว หรือแก๊ส จะมีการทำลายพันธะไอออนิกซึ่งมีความแข็งแรงมาก แต่สำหรับสารโคเวเลนต์นักเรียนจำได้ไหมครับ การเปลี่ยนสถานะไม่ได้มีการทำเป็นการทำภายในโมเลกุลแต่เป็นการทำลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบจุดหลอมเหลวและจุดเดือดระหว่างประกอบไอออนิกและสารโคเวเลนต์ จะได้ว่าของสารประกอบไอออนิกจะมีค่ามากกว่าสารโคเวเลนต์มากเลยครับ ลองมาดูตัวอย่างกันนะครับ เช่นในกรณีของโซเดียมคลอไรด์ มีจุดหลอมเหลวที่801 องศาเซลเซียสที่ 14 65 แต่น้ำมีจุดเดือดติด 100 องศาเซลเซียส ลองมาดูจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบไอออนิกอื่น ๆ ครับ เช่น แมกนีเซียมออนไลน์ แคลเซียมออนไลน์ แมกนีเซียมออกไซด์ จะเห็นว่าจุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่สูงมากเลยนะครับ เรามาลองทำแบบฝึกหัดกันนะครับ ในแบบฝึกหัดนี้จะให้นักเรียนเปรียบเทียบจุดเดือดและจุดหลอมเหลวของสารแต่ละคู่ต่อไปนี้ครับ เครื่องหมายน้อยกว่าหรือมากกว่าให้ถูกต้องนะครับ นักเรียนลองหยุดคิดไว้ก่อนหลังจากนั้นก็ทำเสร็จแล้วค่อยกลับมาดูเฉลยกันนะครับ เฉลยนะครับ เราลองมาดูเฉลยกัน ก่อนทำโจทย์ข้อนี้ต้องดูก่อนอัตราชนิดมีสารประเภทไหนผลิตหรือสารโคเวเลนต์ได้ครับ ซึ่งจากนั้นเราพิจารณาได้แล้วเราก็จะสามารถเปรียบเทียบจุดหลอมเหลวและจุดเดือดได้ครับ ในคู่แรกแคลเซียมออกไซด์และไนโตรเจนมอนอกไซด์ นักเรียนจะเห็นว่าทรายเป็นสารประเภทไหนครับ ถูกต้องครับ เป็นสารประกอบไอโอนิกนะครับ เพราะมีทั้งองค์ประกอบประกอบทั้งโลหะและอโลหะ ส่วนในรถยนต์ไปเป็นสารโคเวเลนต์ถูกต้องไหมครับ มีอุปกรณ์เป็นโลหะ ดังนั้น จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมากกว่าไนโตรเจนออกไซด์นะครับ สำหรับคู่ที่ 2 ลิเทียมคลอไรด์ แก๊สคลอรีนพูด แอมโมเนียเป็นสารโคเวเลนต์ แต่แอมโมเนียมไนเตรท เกิดจากแอมโมเนียมไอออน สารประกอบไอออนิกจุดเดือดที่สูงกว่าโมเนียนะครับ เรามาสรุปเนื้อหาภายในบทเรียนที่เราทำกันมาภายในวันนี้นะครับ ข้อแรก สารในแหล่งน้ำธรรมชาติจะมีทั้งสารโคเวเลนต์และสารประกอบไอออนิก สารประกอบไอออนิกประกอบด้วย ไอออนบวกที่ยึดเหนี่ยวเกี่ยวกับไอออนลบด้วยพันธะไอออนิก บอกแล้วสลับกันออกกำลังภายใน 3 มิติ ในอัตราส่วนที่ทำให้สารประกอบไอออนิกเป็นกลางทางไฟฟ้าส่วนประกอบไอออนิก แสดงอัตราส่วนอย่างต่ำของไอออนที่เป็นองค์ประกอบล้มเหลวและจุดเดือดของสารประกอบไอออนิกสูงกว่าสารโคเวเลนต์มาก เนื่องจากต้องใช้พลังงานในการทำลายพันธะไอออนิก ซึ่งมีความแข็งแรงมากกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของสารโคเวเลนต์ สำหรับวันนี้พอแค่นี้ก่อนนะครับ สวัสดีครับ [เสียงดนตรี]