I když jsou iontové sloučeniny silné (např. rubíny a safíry), nejsou ani poddajné, ani tvárné, a pokud je na ně dostatečně namáháno, rozbijí se, neohnou. Proč je to tak?
Komentáře
- Nejsem si jistý, že bych safír charakterizoval jako iontová sloučenina. Ale otázka je dobrá, která směřuje k vědě o materiálech a metalurgii, takže o ní ' budu uvažovat.
- Fair o safírech / rubínech. Ale byly to nejtěžší věci s kovem a nekovem, na které jsem mohl v krátké době přijít.
Odpověď
Iontové krystaly jsou tvrdé kvůli těsným balícím mřížkám, řekněme, že kladné a záporné ionty jsou mezi sebou silně spojeny.
Pokud je tedy na iontový krystal aplikován mechanický tlak, pak mohou být ionty podobných nábojů nuceny přiblížit se navzájem.
Nyní může elektrostatický odpor stačit k úplnému rozdělení nebo dezorientaci mřížkové infrastruktury. Tím se předává křehký charakter.
Komentáře
- To není dobré vysvětlení. Proč je diamant křehký? Není to ' t iontové.
- @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond- stále křehký
Odpovědět
Jsou křehcí, protože je velmi obtížné vykloubit pohybovat se krystalovou mřížkou. Dislokace jsou tím, co zprostředkovává plastickou deformaci v krystalech, takže skutečnost, že při vytváření a přemísťování dislokace v iontovém krystalu dochází k masivnímu energetickému postihu, znamená, že iontový krystal projde křehkým lomem.
Odpověď
Iontové sloučeniny nejsou neobvyklé v tom, že jsou křehké
Váš výchozí předpoklad, že iontové sloučeniny jsou často křehké, je zavádějící. Mnoho, ne-li většina, pevných látek je křehkých, iontových nebo ne.
Důvody, proč jsou věci křehké, souvisí více s objemovou strukturou materiálu a méně s chemickou látkou makeup materiálu.
Stolní sůl je iontová sloučenina a je křehká. Ale diamant je také křehký, přestože je to molekulární pevná látka, kde jsou všechny vazby uhlík-uhlík kovalentní. Ale kované železo je silné a zdaleka není křehké. Čistá měď je měkká a tvárná a není křehká. Nylon a kevlar jsou opakem křehkosti.
Síla více či méně nesouvisí s tím, zda je křehká nebo ne, a je správně definována jako měřítko schopnosti odolat deformaci. Ale to téměř nesouvisí s křehkostí. Sklo je velmi silné, ale jako sůl velmi křehké, a proto je pád telefonu na tvrdý povrch špatný nápad.
Tvrdost je lepší výraz pro opak křehkosti. Tvrdé sloučeniny se mohou deformovat bez rozbití. Nylon je slabý, ale tvrdý, kevlar je silný, ale houževnatý, kované železo je také silné a houževnaté. Litina je však silná, ale křehká, což naznačuje, že celková chemie není všechno.
Co ve skutečnosti dělá houževnaté sloučeniny, je schopnost zmírnit vnější napětí v molekulární struktuře materiálu. V mnoha polymery, vazby v dlouhých polymerních řetězcích se mohou otáčet a přeskupovat se, aby zmírňovaly toto napětí. U některých kovů (kované železo, ale ne litina) obsahuje krystalová struktura kovu defekty, které se mohou pohybovat a přeskupovat, aby uvolňovaly koncentrace napětí. Naproti tomu sklo a kuchyňská sůl to nedokážou a dokonce i malé povrchové škrábance koncentrují stres a rychle rostou, což způsobí rozbití sloučeniny. Chybí jim molekulární mechanismus ke zmírnění koncentrací napětí způsobených malými trhlinami. To lze částečně překonat složitějším zpracováním povrchu sloučeniny. " Silné " sklo (jako gorilí sklo používané pro obrazovky mobilních telefonů) používá postup, který na sklo působí tak, že vytváří napětí na povrchu . Toto napětí minimalizuje koncentrace napětí z malých povrchových škrábanců a činí výsledné sklo mnohem silnějším (čehož se někdy dosahuje záměrným přidáváním iontů k povrchu skla).
Houževnatost je produktem sypkého materiálu, nikoli vazebného typu molekul nebo atomů, které ji tvoří.
Stručně řečeno, křehkost není vlastnost, která je jednoznačně spojena s iontovými sloučeninami. Většina krystalů je křehká. Sloučeniny, které nejsou křehké, se nerozlišují podle typu vazby , ale podle složitých mechanismů, které mohou zmírnit koncentraci napětí v objemové sloučenině. Tolik kovalentních krystalů je křehkých, nejen iontových. Některé kovy jsou křehké, i když mnohé ne.