ไอออนิกกับสารประกอบโมเลกุล: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

สารประกอบไอออนิกเกิดขึ้นจากการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างอะตอม ส่งผลให้ไอออนที่มีประจุจับตัวกันด้วยแรงไฟฟ้าสถิต ในทางกลับกัน สารประกอบโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมที่มีพันธะโควาเลนต์ โดยใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพื่อสร้างโมเลกุลที่แยกจากกัน

ประเด็นที่สำคัญ

1. สารประกอบไอออนิกประกอบด้วยไอออนที่ถูกยึดเข้าด้วยกันด้วยแรงไฟฟ้าสถิต
2. สารประกอบโมเลกุลประกอบด้วยโมเลกุลที่ยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์
3. สารประกอบไอออนิกมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงกว่าสารประกอบโมเลกุลและละลายได้ในน้ำ

สารประกอบไอออนิกกับสารประกอบโมเลกุล

สารประกอบไอออนิกเกิดขึ้นจากพันธะไอออนิกซึ่งอะตอมถูกดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิต พวกมันมีปฏิกิริยาระหว่างแคตไอออนและแอนไอออนอยู่ในนั้น ในขณะที่สารประกอบโมเลกุลเกิดขึ้นจากพันธะโควาเลนต์ โดยที่อิเล็กตรอนจะถูกแบ่งใช้โดยอะตอมที่ก่อให้เกิดพันธะ

เพื่อให้เข้าใจความแตกต่างได้ดีขึ้น คุณต้องเข้าใจคำศัพท์พื้นฐานให้ดี อะตอมของธาตุต่าง ๆ ตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปรวมกันเป็นโมเลกุล ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของสารประกอบ

สารประกอบแต่ละชนิดมีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไป ทั้งนี้ก็เนื่องมาจากการที่ทุกๆ ธาตุ ว่าสารประกอบประกอบด้วยคุณสมบัติต่างกัน อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ก็เป็นหนึ่งในคำศัพท์ที่สำคัญที่สุดที่ต้องรู้

อิเล็กโทรเนกาติวีตี้คือแนวโน้มของอะตอมของธาตุที่จะดึงดูดอิเล็กตรอนของธาตุอื่นเข้าหาแกนกลางของมัน สารประกอบอาจเป็นขั้วหรือ ไม่มีขั้วและทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบต่างๆ

---

 

ตารางเปรียบเทียบ

ลักษณะ	สารประกอบไอออนิก	สารประกอบโมเลกุล
การสร้าง	ก่อตั้งโดย การถ่ายโอนอิเล็กตรอน ระหว่างโลหะกับอโลหะ ส่งผลให้ไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน (แคตไอออนและแอนไอออน) ดึงดูดกัน	ก่อตั้งโดย การแบ่งปันอิเล็กตรอน ระหว่างอโลหะตั้งแต่สองตัวขึ้นไป ทำให้เกิดพันธะโควาเลนต์เพื่อยึดอะตอมไว้ด้วยกัน
ประเภทพันธะ	พันธะไอออนิก (แรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน)	พันธะโควาเลนต์ (การแบ่งปันอิเล็กตรอนระหว่างอะตอม)
โครงสร้าง	โครงสร้างโครงผลึกแบบตาข่ายที่มีการจัดเรียงตัวของแคตไอออนและแอนไอออนอย่างสม่ำเสมอ	โมเลกุลแยกจากกัน มีรูปร่างและการจัดเรียงอะตอมจำเพาะ
รัฐที่อุณหภูมิห้อง	เป็นปกติ ของแข็ง	สามารถ ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ขึ้นอยู่กับสารประกอบ
ค่าการนำไฟฟ้า	ตัวนำที่ดี ในสถานะหลอมเหลวหรือเป็นน้ำ เนื่องจากไอออนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ	ตัวนำที่ไม่ดี ในทุกสถานะเนื่องจากอิเล็กตรอนเกาะกันแน่นภายในโมเลกุล
การละลายในน้ำ	โดยทั่วไปจะละลายได้ ในน้ำเนื่องจากการดึงดูดของไอออนต่อโมเลกุลของน้ำ	ความสามารถในการละลายที่แตกต่างกัน ในน้ำขึ้นอยู่กับขั้วและขนาดของโมเลกุล
ตัวอย่าง	โซเดียมคลอไรด์ (NaCl), แคลเซียมออกไซด์ (CaO), โพแทสเซียมซัลเฟต (K₂SO₄)	น้ำ (H₂O), คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂), มีเทน (CH₄)

---

 

สารประกอบไอออนิกคืออะไร?

สารประกอบไอออนิกเป็นสารประกอบเคมีชนิดหนึ่งที่มีลักษณะของไอออน ซึ่งเป็นอะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่ได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอน ส่งผลให้เกิดประจุไฟฟ้าสุทธิ สารประกอบเหล่านี้มักเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของโลหะทำปฏิกิริยากับอะตอมของอโลหะ ซึ่งนำไปสู่การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากโลหะไปยังอโลหะ

การก่อตัวของสารประกอบไอออนิก

การก่อตัวของสารประกอบไอออนิกเกี่ยวข้องกับกระบวนการไอออไนซ์ โดยที่อะตอมจะได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอนเพื่อให้ได้โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เสถียร โดยทั่วไปแล้ว โลหะมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนเพื่อสร้างไอออนที่มีประจุบวกที่เรียกว่าไอออนบวก ในขณะที่อโลหะมักจะได้รับอิเล็กตรอนเพื่อสร้างไอออนที่มีประจุลบที่เรียกว่าแอนไอออน

ตัวอย่างเช่น ในการก่อตัวของโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) อะตอมของโซเดียม (Na) ซึ่งมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวอยู่ในเปลือกนอกสุด จะสูญเสียอิเล็กตรอนตัวนี้เพื่อให้ได้โครงสร้างอิเล็กตรอนที่เสถียรของนีออน ทำให้เกิด Na⁺ ไอออน ในทางกลับกัน อะตอมของคลอรีน (Cl) ซึ่งต้องใช้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวเพื่อทำให้เปลือกนอกสุดสมบูรณ์ จะได้อิเล็กตรอนตัวนี้มาก่อตัวเป็นไอออน Cl⁻ แรงดึงดูดที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนที่มีประจุตรงข้ามทำให้เกิดพันธะไอออนิก

ลักษณะของสารประกอบไอออนิก

1. โครงสร้างคริสตัลขัดแตะ: โดยทั่วไปสารประกอบไอออนิกจะสร้างโครงสร้างโครงตาข่ายสามมิติ โดยที่ไอออนบวกแต่ละตัวล้อมรอบด้วยแอนไอออนและในทางกลับกัน การจัดเรียงนี้ช่วยเพิ่มแรงดึงดูดระหว่างไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน ส่งผลให้เกิดแรงไฟฟ้าสถิตรุนแรงที่ยึดโครงตาข่ายไว้ด้วยกัน
2. จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง: เนื่องจากแรงไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนที่รุนแรง สารประกอบไอออนิกโดยทั่วไปจึงมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง เนื่องจากต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อเอาชนะแรงเหล่านี้และทำลายพันธะที่ยึดตาข่ายไว้ด้วยกัน
3. การละลายในน้ำ: สารประกอบไอออนิกหลายชนิดสามารถละลายได้ในน้ำเนื่องจากลักษณะขั้วของโมเลกุลของน้ำ เมื่อสารประกอบไอออนิกละลายในน้ำ โมเลกุลของน้ำจะล้อมรอบไอออนแต่ละตัว แยกพวกมันออกจากโครงผลึกอย่างมีประสิทธิภาพ และปล่อยให้พวกมันกระจายตัวไปทั่วสารละลาย
4. การนำไฟฟ้า: ในสถานะของแข็ง สารประกอบไอออนิกจะไม่นำไฟฟ้าเนื่องจากไอออนจะอยู่ในตำแหน่งคงที่ภายในโครงสร้างขัดแตะ อย่างไรก็ตาม เมื่อละลายในน้ำหรือละลาย ไอออนจะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและสามารถนำไฟฟ้าได้ ส่งผลให้สารประกอบไอออนิกหลอมเหลวและสารละลายในน้ำเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี

 

สารประกอบโมเลกุลคืออะไร?

สารประกอบโมเลกุลเป็นสารประกอบทางเคมีที่ประกอบด้วยโมเลกุลที่เกิดขึ้นจากการแบ่งปันอิเล็กตรอนระหว่างอะตอม โดยหลักๆ ผ่านพันธะโควาเลนต์ ซึ่งแตกต่างจากสารประกอบไอออนิกที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่นำไปสู่การก่อตัวของไอออน สารประกอบโมเลกุลประกอบด้วยหน่วยที่ไม่ต่อเนื่องที่เรียกว่าโมเลกุล โดยที่อะตอมจะถูกยึดเข้าด้วยกันโดยคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน

การก่อตัวของสารประกอบโมเลกุล

สารประกอบโมเลกุลเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของอโลหะเกิดพันธะกันโดยการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพื่อให้ได้โครงสร้างอิเล็กตรอนที่เสถียร ในพันธะโควาเลนต์ อะตอมจะใช้อิเล็กตรอนร่วมกันตั้งแต่หนึ่งคู่ขึ้นไป ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของโมเลกุล การแบ่งปันอิเล็กตรอนทำให้แต่ละอะตอมมีเปลือกนอกเต็ม โดยทั่วไปประกอบด้วยอิเล็กตรอน 8 ตัว (กฎออกเตต) หรืออิเล็กตรอน 2 ตัวสำหรับไฮโดรเจน

ตัวอย่างเช่น ในการก่อตัวของน้ำ (H₂O) อะตอมไฮโดรเจน (H) สองอะตอมแต่ละอะตอมใช้อิเล็กตรอนคู่ร่วมกับอะตอมออกซิเจน (O) หนึ่งอะตอม การแบ่งปันอิเล็กตรอนนี้สร้างพันธะโควาเลนต์ระหว่างอะตอมไฮโดรเจนและออกซิเจน ส่งผลให้เกิดโมเลกุลของน้ำ

ลักษณะของสารประกอบโมเลกุล

1. จุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ: โดยทั่วไปสารประกอบโมเลกุลจะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสารประกอบไอออนิก เนื่องจากแรงระหว่างโมเลกุลระหว่างโมเลกุล (เช่น แรงแวนเดอร์วาลส์หรือพันธะไฮโดรเจน) นั้นอ่อนกว่าพันธะไอออนิกที่มีอยู่ในสารประกอบไอออนิก
2. ความสามารถในการละลายที่หลากหลาย: ความสามารถในการละลายของสารประกอบโมเลกุลในน้ำจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขั้วของโมเลกุล โมเลกุลที่มีขั้วมีแนวโน้มที่จะละลายในตัวทำละลายที่มีขั้วเช่นน้ำ ในขณะที่โมเลกุลที่ไม่มีขั้วจะละลายได้ดีกว่าในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว พฤติกรรมการละลายนี้เกิดจากการโต้ตอบระหว่างบริเวณขั้วหรือไม่มีขั้วของโมเลกุลกับโมเลกุลของตัวทำละลาย
3. การดำรงอยู่ในหลายระยะ: สารประกอบโมเลกุลสามารถอยู่ในสถานะต่างๆ (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) ภายใต้สภาวะมาตรฐาน ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาดโมเลกุล รูปร่าง และแรงระหว่างโมเลกุล ตัวอย่างเช่น สารประกอบโมเลกุลบางชนิด เช่น น้ำ สามารถมีอยู่ได้ในทั้งสามเฟส ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน
4. ไม่นำไฟฟ้า: โดยทั่วไปสารประกอบโมเลกุลจะไม่นำไฟฟ้าในสถานะใดๆ (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) เนื่องจากไม่มีไอออนอิสระหรืออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ กระแสไฟฟ้าจำเป็นต้องมีอนุภาคที่มีประจุ ซึ่งไม่มีอยู่ในสารประกอบโมเลกุลซึ่งมีการแบ่งปันอิเล็กตรอนมากกว่าการถ่ายโอน

---

ความแตกต่างหลักระหว่างสารประกอบไอออนิกและสารประกอบโมเลกุล

• กลไกการยึดเกาะ:
  • สารประกอบไอออนิกเกิดขึ้นจากการถ่ายโอนอิเล็กตรอน ส่งผลให้เกิดไอออนและแรงดึงดูดไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน
  • สารประกอบโมเลกุลก่อตัวขึ้นจากการแบ่งปันอิเล็กตรอนระหว่างอะตอม ส่งผลให้เกิดโมเลกุลที่แยกจากกันซึ่งยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์
• ส่วนประกอบ:
  • สารประกอบไอออนิกประกอบด้วยไอออนซึ่งเป็นอะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าสุทธิ
  • สารประกอบโมเลกุลประกอบด้วยโมเลกุลซึ่งเป็นกลุ่มของอะตอมที่ยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์
• คุณสมบัติทางกายภาพ:
  • สารประกอบไอออนิกมักจะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงเนื่องจากแรงไฟฟ้าสถิตที่รุนแรงระหว่างไอออน
  • โดยทั่วไปสารประกอบโมเลกุลจะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่าเมื่อเทียบกับสารประกอบไอออนิก เนื่องจากมีแรงระหว่างโมเลกุลที่อ่อนกว่าระหว่างโมเลกุล
• การนำไฟฟ้า:
  • สารประกอบไอออนิกนำไฟฟ้าเมื่อละลายในน้ำหรือละลายเนื่องจากมีไอออนอิสระที่สามารถนำประจุไฟฟ้าได้
  • โดยทั่วไปสารประกอบโมเลกุลจะไม่นำไฟฟ้าในสถานะใดๆ (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) เนื่องจากไม่มีไอออนอิสระหรืออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่
• การละลาย:
  • สารประกอบไอออนิกจำนวนมากสามารถละลายได้ในน้ำเนื่องจากธรรมชาติของโมเลกุลของน้ำมีขั้ว ซึ่งสามารถล้อมรอบและแยกไอออนออกจากโครงผลึกได้
  • ความสามารถในการละลายของสารประกอบโมเลกุลจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขั้วของโมเลกุล โดยโมเลกุลที่มีขั้วจะละลายในตัวทำละลายที่มีขั้ว และโมเลกุลที่ไม่มีขั้วจะละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว

อัพเดตล่าสุด : 06 มีนาคม 2024