ไพเพอร์และแอนไอออน: แนวคิด ตัวอย่าง และพันธะไอออนิก

ไพเพอร์และแอนไอออนเป็นประเภทของไอออน กล่าวคือ อะตอมที่ได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอนผ่านพันธะเคมี

อะตอมที่มีจำนวนโปรตอน (ประจุบวก) และอิเล็กตรอนเท่ากัน (ประจุลบ) จะถือว่าเป็นกลางทางไฟฟ้า เมื่ออะตอมนี้รับหรือถ่ายเทอิเล็กตรอน จะเรียกว่า ไอออน ซึ่งสามารถเป็นดังนี้

• Cation: อะตอมที่สูญเสียอิเล็กตรอน (หรือยอมแพ้) และมีประจุบวก
• ประจุลบ: อะตอมที่ได้รับ (หรือยอมรับ) อิเล็กตรอนและมีประจุลบ

ประจุบวก

ไอออนบวกเป็นอะตอมที่มีประจุบวกเพราะมีโปรตอนมากกว่าอิเล็กตรอน

โลหะอัลคาไล (ลิเธียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม ซีเซียม และฟรานเซียม) มีแนวโน้มที่จะสร้างไพเพอร์เพราะมีอิเล็กตรอนเพียง 1 อิเล็กตรอนในเปลือกเวเลนซ์ ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่จำเป็นในการขจัดอิเล็กตรอนนี้ต่ำมาก ทำให้องค์ประกอบเหล่านี้มีปฏิกิริยาสูง

ไอออนบวกถูกแทนด้วยสัญลักษณ์ ⁺ตามชื่อองค์ประกอบ ปริมาณอิเล็กตรอนที่สูญเสียไปบ่งบอกถึงประเภทของไอออนบวก:

• ประจุบวกที่มีประจุ +1 เรียกว่าโมโนวาเลนต์
• ประจุบวกที่มีประจุ +2 เรียกว่าไบวาเลนต์
• ประจุบวกที่มีประจุ +3 เรียกว่าไตรวาเลนต์

ประเภทของไอออนบวกสามารถระบุได้ด้วยจำนวนสัญญาณ ⁺. ดังนั้นองค์ประกอบที่แสดงโดย .เท่านั้น ⁺ เป็นไอออนบวกที่มีวาเลนท์เดียว ในขณะที่อีกตัวหนึ่งแสดงโดย ⁺⁺⁺ เป็นไอออนบวกไตรวาเลนท์

ตัวอย่างของไพเพอร์

• อัล⁺³ (อลูมิเนียม)
• ที่นี่⁺² (แคลเซียม)
• มก.⁺² (แมกนีเซียม)
• ที่⁺¹ (โซเดียม)
• K⁺¹ (โพแทสเซียม)
• สังกะสี⁺² (สังกะสี)
• พีบี⁺⁴ (ตะกั่ว)

ประจุลบ

ประจุลบเป็นอะตอมที่มีประจุลบเพราะมีอิเล็กตรอนมากกว่าโปรตอน องค์ประกอบของตระกูลไนโตรเจน chalcogens และฮาโลเจนมีแนวโน้มที่จะสร้างแอนไอออนเพราะง่ายต่อการรับอิเล็กตรอน

ประจุลบถูกแทนด้วยสัญลักษณ์ ^-ตามชื่อองค์ประกอบ จำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับระบุประเภทของประจุลบ:

• แอนไอออนที่มีประจุ -1 เรียกว่าโมโนวาเลนต์
• แอนไอออนที่มีประจุ -2 เรียกว่าไบวาเลนต์
• แอนไอออนที่มีประจุ -3 เรียกว่าไตรวาเลนต์

เช่นเดียวกับไอออนบวก แอนไอออนสามารถระบุได้ด้วยปริมาณสัญญาณ ^-. ดังนั้นองค์ประกอบที่แสดงโดย .เท่านั้น ^- เป็นแอนไอออนโมโนวาเลนต์ ในขณะที่อีกอันแทนโดย ^{- -} เป็นประจุลบสองวาเลนต์

ตัวอย่างของแอนไอออน

• อู๋^-2 (ออกซิเจน)
• นู๋^-3 (เอไซด์)
• F^-1 (ฟลูออไรด์)
• br^-1 (โบรไมด์)
• ส^-2 (กำมะถัน)
• Cl^-1 (คลอไรด์)

พันธะไอออนิก

พันธะไอออนิกหรือพันธะอิเล็กโตรวาเลนต์เป็นพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างไพเพอร์และแอนไอออน

ธาตุสามารถรับ แจก หรือใช้อิเล็กตรอนร่วมกันได้ โดยที่เปลือกพลังงานสุดท้ายของพวกมันมีอิเล็กตรอน 8 ตัว สิ่งนี้เรียกว่า ทฤษฎีออคเต็ต.

ตามทฤษฎีออคเต็ต อะตอมมีแนวโน้มที่จะเสถียรเมื่อมีอิเล็กตรอน 8 ตัวในเปลือกเวเลนซ์ (เปลือกอิเล็กตรอนสุดท้าย) ดังนั้น เนื่องจากพวกมันมีประจุบวก ไพเพอร์จึงจับกับแอนไอออนที่มีประจุลบ ด้วยวิธีนี้อะตอมจะยอมแพ้หรือยอมรับอิเล็กตรอนเพื่อให้เกิดความสมดุล

พันธะที่เกิดขึ้นระหว่างไพเพอร์และแอนไอออนมีความแข็งแรงมากและมีแนวโน้มที่จะมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• เป็นของแข็งและเปราะภายใต้สภาวะปกติของอุณหภูมิและความดัน
• มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมาก
• ตัวทำละลายที่ดีที่สุดคือน้ำ
• เมื่อละลายในของเหลวจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า

พันธะไอออนิกทำให้เกิดสารประกอบไอออนิก เช่น โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) ที่เกิดจากพันธะนา⁺ (โซเดียมไอออนบวก) + Cl^- (ไอออนคลอไรด์) → NaCl

ตัวอย่างของสารประกอบไอออนิก

ตัวอย่างบางส่วนของสารประกอบไอออนิก ได้แก่

• NaCl - โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง)
• ที่₂เท่านั้น₄ – โซเดียมซัลเฟต
• CaCO₃ - แคลเซียมคาร์บอเนต
• นาโน₃ – โซเดียมไนเตรท

ตารางไอออนบวก

อ่าน^+	ลิเธียม	ศรัทธา^+2	เหล็ก
ที่^+	โซเดียม	โค^+2	โคบอลต์
K^+	โพแทสเซียม	นิ^+2	ชุบนิกเกิล
Rb^+	รูบิเดียม	Yn^+2	tinny
Cs^+	ซีเซียม	พีบี^+2	พลัมบัส
(NH4)^+	แอมโมเนียม	มิน^+2	มะม่วง
Ag^+	เงิน	ปตท^+2	แพลตตินั่ม
ตูด^+	ทองแดง	บี^+3	บิสมัท
Hg^+	ปรอท	อัล^+3	อลูมิเนียม
Au^+	ร่าเริง	Cr^+3	โครเมียม
มก.^+2	แมกนีเซียม	Au^+3	Auric
ที่นี่^+2	แคลเซียม	ศรัทธา^+3	เฟอริก
นาย^+2	สตรอนเทียม	โค^+3	โคบอลติก
บา^+2	แบเรียม	นิ^+3	นิกเกิล
สังกะสี^+2	สังกะสี	Yn^+4	Stannic
ซีดี^+2	แคดเมียม	พีบี^+4	ลูกดิ่ง
ตูด^+2	คิวปริก	มิน^+4	แมงกานีส
Hg^+2	ปรอท	ปตท^+4	แพลตตินั่ม

ตารางประจุลบ

F^-	ฟลูออไรด์	พี2อู๋7^-4	ไพโรฟอสเฟต
Cl^-	คลอไรด์	(ที่2)^-	ไนไตรท์
br^-	โบรไมด์	(ที่3)^-	ไนเตรต
ผม^-	ไอโอไดด์	ส^-2	ซัลไฟด์
(ClO)^-	ไฮโปคลอไรท์	(เท่านั้น4)^-2	ซัลเฟต
(CLO2)^-	คลอไรท์	(เท่านั้น3)^-2	ซัลไฟต์
(CLO3)^-	คลอเรต	(ส2อู๋3)^-2	ไธโอซัลเฟต
(CLO4)^-	เปอร์คลอเรต	(ส4อู๋6)^-2	เพอร์ซัลเฟต
(พี่โอ)^-	ไฮโปโบรไมต์	(MnO4)^-	ด่างทับทิม
(พี่อ3)^-	โบรเมท	(MnO4)^-2	แมงกาเนต
(IO)^-	ไฮโปไอโอไดต์	(SiO3)^-2	เมทาซิลิเกต
(IO3)^-	ไอโอดีน	(SiO4)^-4	ออร์โธซิลิเกต
(IO4)^-	ระยะเวลา	(CrO4)^-2	โครเมต
(ซีเอ็น)^-	ไซยาไนด์	(CrO7)^-2	ไดโครเมต
(คสช.)^-	ไซยาเนต	(ASO3)^-3	สารหนู
(ระบบประสาทส่วนกลาง)^-	ไธโอไซยาเนต	(ASO4)^-3	อาร์เซเนต
(ค2โฮ3อู๋2)^-	อะซิเตท	(SbO3)^-3	พลวง
(CO3)^-2	คาร์บอเนต	(SbO4)^-3	แอนติโมเนต
(ค2อู๋4)^-2	ออกซาเลต	(โบ3)^-3	borate
[เฟ(CN)6]^-3	เฟอริไซยาไนด์	(SnO3)^-2	stannate
[เฟ(CN)6]^-4	เฟอโรไซยาไนด์	(SnO2)^-2	ดีบุก
(ฝุ่น3)^-	เมทาฟอสเฟต	(สวัสดี2)^-	อะลูมิเนียม
(ฮ2ฝุ่น2)^-	ไฮโปฟอสไฟต์	(PbO^2)^-2	ลูกดิ่ง
(HPO3)^-2	ฟอสไฟต์	(ZnO2)^-2	สังกะสี
(ฝุ่น4)^-3	ออร์โธฟอสเฟต

ดูด้วย:

• โมเลกุล
• ไอออน
• พลังงานเคมี
• แตกตัวเป็นไอออน