なぜこれほど多くのイオン性化合物がもろいのですか？

イオン結晶は、正イオンと負イオンが強く結合しているなど、密集した格子のために硬いです。
したがって、イオン結晶に機械的圧力を加えると、同様の電荷のイオンが強制的に近づく可能性があります。
これにより、静電反発力は、格子インフラストラクチャを完全に分割または方向転換するのに十分な場合があります。したがって、もろい性格を与えます。

コメント

• これは良い説明ではありません。なぜダイヤモンドはもろいのですか？ ' tionicではありません。
• @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond-硬いがもろい

転位が非常に難しいため、もろい結晶格子を移動します。転位は結晶の塑性変形を媒介するものであるため、イオン結晶で転位を生成および移動すると、大きなエネルギーペナルティが発生するという事実は、イオン結晶が脆性破壊を受けることを意味します。

イオン性化合物はもろいという点で珍しいことではありません

イオン性化合物はしばしばもろいというあなたの最初の仮定は誤解を招きます。ほとんどではないにしても、多くの固体は脆い、イオン性であるかどうかに関係ありません。

物がもろい理由は、材料のバルク構造に関係があり、化学物質材料の構成。

食卓塩はイオン性化合物であり、もろいです。しかし、ダイヤモンドは、すべての炭素-炭素結合が共有結合している分子固体であるにもかかわらず、もろいです。しかし、鍛造鉄は強く、もろくはありません。純銅は柔らかく、展性があり、もろくありません。ナイロンとケブラーは脆性の反対です。

強度は、脆いかどうかとはほぼ無関係であり、適切に定義すると、変形に抵抗する能力の尺度です。しかし、これは脆性とはほとんど関係がありません。ガラスは非常に丈夫ですが、塩のように非常に脆いため、スマートフォンを硬い表面に落とすのはお勧めできません。

靭性は、脆性の反対を表す良い用語です。タフなコンパウンドは、粉々になることなく変形できます。ナイロンは弱いが丈夫、ケブラーは強いが丈夫、鍛造鉄も強くて丈夫。しかし、鋳鉄は丈夫ですがもろく、全体的な化学的性質がすべてではないというヒントを提供します。

実際に強靭な化合物を作るのは、材料の分子構造における外部応力を軽減する能力です。ポリマーの場合、長いポリマー鎖の結合が回転して再配列し、その応力を緩和します。一部の金属（鋳鉄ではなく鍛造鉄）では、金属の結晶構造に欠陥があり、移動および再配列して応力の集中を緩和できます。ガラスとテーブルソルトはそれを行うことができず、小さな表面の引っかき傷でさえ集中ストレスを与え、急速に成長して化合物を粉砕します。それらは、小さな亀裂によって引き起こされる応力集中を緩和する分子メカニズムを欠いています。これは、化合物の表面をより複雑に処理することで部分的に克服できます。 "強い"ガラス（携帯電話の画面に使用されるゴリラガラスなど）は、ガラスを処理して表面に張力をかけるプロセスを使用します。その張力は、小さな表面の引っかき傷による応力の集中を最小限に抑え、結果として得られるガラスをはるかに強くします（これは、ガラスの表面に意図的にイオンを追加することによって達成される場合があります）。

要約すると、脆性はイオン性化合物に固有に関連する特性ではありません。ほとんどの結晶はもろいです。脆くない化合物は、関与する結合のタイプではなく、バルク化合物の応力集中を緩和できる複雑なメカニズムによって区別されます。非常に多くの共有結合結晶は、イオン性結晶だけでなく脆いです。一部の金属はもろいですが、多くはそうではありません。