พันธะไอออนิก

Sodium and fluorine undergoing a redox reaction to form sodium fluoride. Sodium loses its outer electron to give it a stable electron configuration, and this electron enters the fluorine atom exothermically. The oppositely charged ions - typically a great many of them - are then attracted to each other to form a solid.

พันธะไอออนิก (อังกฤษ: Ionic bonding) เป็นพันธะเคมีชนิดหนึ่ง เกิดจากที่อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมสร้างพันธะกันโดยที่อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมให้อิเล็กตรอนกับอะตอมหรือกลุ่มของอะตอม ทำให้กลายเป็นประจุบวก ในขณะที่อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอนนั้นกลายเป็นประจุลบ เนื่องจากทั้งสองกลุ่มมีประจุตรงกันข้ามกันจะดึงดูดกัน ทำให้เกิดพันธะไอออน โดยทั่วไปพันธะชนิดนี้มักเกิดขึ้นระหว่างโลหะกับอโลหะ โดยอะตอมที่ให้อิเล็กตรอนมักเป็นโลหะ ทำให้โลหะนั้นมีประจุบวก และอะตอมที่รับอิเล็กตรอนมักเป็นอโลหะ จึงมีประจุลบ ไอออนที่มีพันธะไอออนิกจะมีความแข็งแรงมากกว่าพันธะไฮโดรเจน แต่แข็งแรงพอ ๆ กับพันธะโคเวเลนต์

นิยาม

การจัดเรียงอิเล็กตรอน ของ ลิเทียม และ ฟลูออรีน ลิเทียมมีอิเล็กตรอน 1 ตัวในวงโคจรชั้นนอกสุดของมันซึ่งอยู่อย่างหลวมๆ เพราะว่า พลังงานไอออไนเซชัน ต่ำ ฟลูออรีนมีอิเล็กตรอน 7 ตัวในวงโคจรชั้นนอกสุด เมื่ออิเล็กตรอน 1 ตัว เคลื่อนที่จากลิเทียมไปยังฟลูออรีน แต่ละ ไอออน จะจัดเรียงตัวกันแบบ แก๊สมีสกุล พลังงานพันธะจาก แรงดึงดูดไฟฟ้าสถิต ของสองประจุไออนที่ตรงข้ามกันมีค่าเป็นลบมากพอ เนื่องจากการที่พลังงานในสถานะที่เป็นพันธะโดยรวมต่ำกว่าสถานะที่ไม่เป็นพันธะ

IUPAC นิยามพันธะไอออนิกว่าเป็น "พันธะระหว่างอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาทิวิตีต่างกันอย่างมาก" ในที่นี้ พันธะไอออนิก หมายถึง แรงยึดเหนี่ยวทางไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นระหว่างประจุไฟฟ้าของไอออนบวกและไอออนลบ ซึ่งแตกต่างเปรียบเทียบกับพันธะโคเวเลนต์อย่างแท้จริง ในทางปฏิบัติ เรามักจะพิจารณาค่าความเป็นไอออนิกของพันธะมากกว่าที่จะบอกว่าเป็นพันธะไอออนิกหรือพันธะโคเวเลนต์อย่างแท้จริง

ค่าความเป็นไอออนิก

ค่าความเป็นไอออนิก (Ionic Character) เป็นค่าที่ได้จากสมการความสัมพันธ์ที่ใช้ในการคำนวณความเป็นไอออนิกถูกเสนอขึ้นโดย ลินัส เพาลิง ที่ประมาณการค่าความเป็นไอออนิกระหว่างอะตอม A และ อะตอม B ดังนี

$i=1-e^{\frac {-1}{4}}(\chi _{A}-\chi _{B})$

$i=1-exp{{\frac {1}{4}}(\chi _{A}-\chi _{B})^{2}}$

และ

$i={\frac {1}{2}}|(\chi _{A}-\chi _{B})|$

เมื่อ $\chi _{A}$ และ $\chi _{B}$ คือ ค่าอิเล็กโทรเนกาทิวิตีที่เสนอโดยเพาลิงของอะตอม A และ อะตอม B ตามลำดับ

ร้อยละความเป็นไอออนิก

ร้อยละความเป็นไอออนิกเป็นการคำนวณเพื่อแสดงค่าความเป็นไอออนิกในส่วนร้อย สามารถคำนวณได้ ดังนี้:

$\%i=[1-exp{{\frac {1}{4}}(|\chi _{A}-\chi _{B}|)^{2}}]*100$

โดยพบพันธะชนิดนี้เกือบทั้งหมดในของแข็ง"

อ้างอิง

• IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XML on-line corrected version: http://goldbook.iupac.org (2006-) created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/goldbook]

• Electronegativity. II. Bond and Orbital Electronegativities Jurgen. Hinze, M. A. Whitehead, H. H. Jaffe, J. Am. Chem. Soc., 1963, 85 (2), pp 148–154, DOI: 10.1021/ja00885a008

ดูเพิ่ม

• พันธะเคมี
• พันธะไฮโดรเจน
• พันธะโควาเลนต์
• พันธะโลหะ