Même lorsque les composés ioniques sont forts (par exemple rubis et saphirs), ils ne sont ni malléables ni ductiles du tout, et si une contrainte suffisante leur est appliquée, ils se briseront, ne se plieront pas. Pourquoi?
Commentaires
- Je ' ne suis pas sûr que je qualifierais le saphir de composé ionique. Mais, la question est une bonne question qui pointe vers la science des matériaux et la métallurgie, donc je ' je vais la contempler.
- Juste pour les saphirs / rubis. Mais cétaient les choses les plus difficiles avec un métal et un non-métal que je pouvais trouver à court terme.
Réponse
Les cristaux ioniques sont durs à cause de treillis à garnissage serré, disons que les ions positifs et négatifs sont fortement attachés entre eux.
Ainsi, si une pression mécanique est appliquée à un cristal ionique, des ions de charges similaires peuvent être forcés de se rapprocher de les uns des autres.
Maintenant, ce faisant, la répulsion électrostatique peut suffire à diviser ou désorienter complètement linfrastructure du réseau. On donne ainsi le caractère fragile.
Commentaires
- Ce nest pas une bonne explication. Pourquoi le diamant est-il cassant? Ce nest pas ' t ionique.
- @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond- dur-mais-cassant
Réponse
Ils sont cassants car il est très difficile pour les dislocations pour se déplacer à travers le réseau cristallin. Les dislocations sont ce qui médiatise la déformation plastique dans les cristaux, donc le fait que la création et le déplacement dune dislocation dans un cristal ionique entraîne une pénalité dénergie massive signifie quun cristal ionique subira une fracture fragile.
Réponse <
Les composés ioniques ne sont pas inhabituels car ils sont fragiles
Votre hypothèse de départ selon laquelle les composés ioniques sont souvent fragiles est trompeuse. Beaucoup, sinon la plupart, des solides sont cassants, ioniques ou non.
Les raisons pour lesquelles les choses sont fragiles ont plus à voir avec la structure en vrac du matériau et moins avec le produit chimique composition du matériau.
Le sel de table est un composé ionique et est cassant. Mais le diamant est également cassant bien quil soit un solide moléculaire où toutes les liaisons carbone-carbone sont covalentes. Mais le fer forgé est solide et loin dêtre cassant. Le cuivre pur est doux et malléable et non cassant. Le nylon et le Kevlar sont à lopposé de la fragilité.
La force est plus ou moins indépendante de la fragilité ou non et, définie correctement, est une mesure de la capacité à résister à la déformation. Mais cela na pratiquement aucun rapport avec la fragilité. Le verre est très résistant mais, comme le sel, très cassant, cest pourquoi laisser tomber votre téléphone sur des surfaces dures est une mauvaise idée.
La ténacité est un meilleur terme pour le contraire de la fragilité. Les composés résistants peuvent se déformer sans se briser. Le nylon est faible mais résistant, le kevlar est solide mais résistant, le fer forgé est également solide et résistant. Mais la fonte est solide mais cassante, ce qui donne à penser que la chimie globale nest pas tout.
Ce qui rend les composés résistants, cest la capacité à atténuer les contraintes externes dans la structure moléculaire du matériau. polymères, les liaisons dans les longues chaînes de polymère peuvent tourner et se réorganiser pour soulager cette contrainte. Dans certains métaux (fer forgé mais pas fonte), la structure cristalline du métal contient des défauts qui peuvent se déplacer et se réorganiser pour soulager les concentrations de contraintes. En revanche le verre et le sel de table ne peuvent pas faire cela et même de petites égratignures de surface concentrent stress et se développent rapidement, provoquant la rupture du composé. Ils nont pas de mécanisme moléculaire pour atténuer les concentrations de contraintes causées par de petites fissures. Ceci peut être en partie surmonté par des traitements plus complexes de la surface du composé. Le verre " Strong " (comme le verre gorille utilisé pour les écrans de téléphone portable) utilise un processus qui traite le verre pour créer une tension dans la surface . Cette tension minimise les concentrations de contraintes dues aux petites rayures de surface et rend le verre résultant beaucoup plus résistant (cela est parfois obtenu en ajoutant délibérément des ions à la surface du verre).
La ténacité est un produit du matériau en vrac non du type de liaison des molécules ou des atomes qui le composent.
En résumé, la fragilité nest pas une propriété uniquement associée aux composés ioniques. La plupart des cristaux sont cassants. Les composés qui ne sont pas cassants ne se distinguent pas par le type de liaison impliqué mais par des mécanismes complexes qui peuvent atténuer la concentration de stress dans le composé en vrac. Tant de cristaux covalents sont cassants et pas seulement ioniques. Certains métaux sont fragiles, mais beaucoup ne le sont pas.