Selv når ioniske forbindelser er stærke (f.eks. rubiner og safirer), er de hverken formbare eller duktile, og hvis der lægges tilstrækkelig stress på dem, de knuses, ikke bøjes. Hvorfor er det?
Kommentarer
- Jeg ' er ikke sikker på, at jeg ville karakterisere safir som en ionisk forbindelse. Men spørgsmålet er godt, der peger mod materialevidenskab og metallurgi, så jeg ' overvejer det.
- Fair om safirer / rubiner. Men det var de sværeste ting med metal og ikke-metal, jeg kunne komme på med kort varsel.
Svar
Ioniske krystaller er hårde på grund af stramme pakningsgitter, f.eks. Er de positive og negative ioner stærkt fastgjort indbyrdes.
Så hvis mekanisk tryk påføres en ionisk krystal, kan ioner med lignende ladninger blive tvunget til at komme tættere på hinanden.
Nu, ved at gøre det, kan den elektrostatiske frastødning være tilstrækkelig til at splitte eller desorientere gitterinfrastrukturen. Således formidles den skøre karakter.
Kommentarer
- Dette er ikke en god forklaring. Hvorfor er diamant skør? Det er ikke ' t ionisk.
- @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond- hårdt-alligevel skørt
Svar
De er skøre, fordi det er meget vanskeligt for forskydninger at bevæge sig gennem krystalgitteret. Dislokationer er det, der formidler plastisk deformation i krystaller, så det faktum, at skabelse og bevægelse af en dislokation i en ionisk krystal medfører en massiv energistraf betyder, at en ionisk krystal vil gennemgå en skør brud.
Svar
Ioniske forbindelser er ikke usædvanlige ved at være sprøde
Din startantagelse om, at ioniske forbindelser ofte er skøre, er vildledende. Mange, hvis ikke mest, faste stoffer er skøre, ioniske eller ej.
Årsagerne til, at ting er skøre, har mere at gøre med materialets hovedstruktur og mindre at gøre med det kemiske stof sammensætning af materialet.
Bordsalt er en ionisk forbindelse og er sprød. Men diamant er også skør, selvom det er et molekylært fast stof, hvor alle kulstof-kulstofbindinger er kovalente. Men smedet jern er stærkt og langt fra skørt. Rent kobber er blødt og formbart og ikke skørt. Nylon og Kevlar er det modsatte af sprødt.
Styrken er mere eller mindre uafhængig af at være sprød eller ikke, og defineret korrekt er et mål for evnen til at modstå deformation. Men dette er næsten ikke relateret til skørhed. Glas er meget stærkt, men ligesom salt er det meget skørt, hvorfor det er en dårlig idé at tabe din telefon på hårde overflader.
Sejhed er en bedre betegnelse for det modsatte af skørhed. Seje forbindelser kan deformeres uden at knuses. Nylon er svagt men hårdt, kevlar er stærkt, men hårdt, smedet jern er også stærkt og hårdt. Men støbejern er stærkt, men skørt, hvilket giver et antydning om, at den samlede kemi ikke er alt.
Hvad der faktisk skaber hårde forbindelser, er evnen til at dæmpe ekstern stress i materialets molekylære struktur. I mange polymerer, kan bindingerne i de lange polymerkæder dreje og omarrangere sig selv for at aflaste denne stress. I nogle metaller (smedet jern men ikke støbejern) indeholder metalets krystalstruktur defekter, der kan bevæge sig og omarrangere for at aflaste spændingskoncentrationer. glas og bordsalt kan ikke gøre det, og selv små overfladeridser koncentrerer sig stress og vokser hurtigt, hvilket får forbindelsen til at knuses. De mangler en molekylær mekanisme til at afbøde stresskoncentrationerne forårsaget af små revner. Dette kan delvist overvindes ved mere komplekse behandlinger af overfladen af forbindelsen. " Stærkt " glas (som gorillaglas, der bruges til mobiltelefonskærme) bruger en proces, der behandler glasset for at skabe spænding i overfladen . Denne spænding minimerer spændingskoncentrationerne fra små overfladeridser og gør det resulterende glas meget stærkere (dette opnås undertiden ved bevidst at tilføje ioner til overfladen af glasset).
Sejhed er et produkt af bulkmaterialet, der ikke er af bindingstypen af de molekyler eller atomer, der udgør den.
Sammenfattende er skørhed ikke en egenskab, der entydigt er forbundet med ioniske forbindelser. De fleste krystaller er sprøde. De forbindelser, der ikke er skøre, skelnes ikke ved den involverede type binding men ved komplekse mekanismer, der kan lindre koncentration af stress i bulkforbindelsen. Så mange kovalente krystaller er sprøde, ikke kun ioniske. Nogle metaller er skøre, selvom mange ikke er det.