왜 이렇게 많은 이온 화합물이 부서지기 쉬운가요?

이온 화합물이 강하더라도 (예 : 루비 및 사파이어) 가단성이나 연성이 전혀 없으며 충분한 응력이 가해지면 구부러지지 않고 부서 질 것입니다. 그 이유는 무엇입니까?

댓글

  • 나는 ' 사파이어를 이온 화합물. 하지만이 질문은 재료 과학 및 야금을 가리키는 좋은 질문이므로 ' 생각해 볼 것입니다.
  • 사파이어 / 루비는 적합합니다. 하지만 금속과 비금속의 경우 갑작스럽게 생각 해낼 수있는 가장 어려운 부분이었습니다.

답변

이온 결정은 단단한 패킹 격자로 인해 단단합니다. 예를 들어 양이온과 음이온이 서로 강하게 부착되어 있습니다.
따라서 이온 결정에 기계적 압력이 가해지면 유사한 전하의 이온이 더 가까워 질 수 있습니다. 이렇게하면 정전기 반발이 격자 인프라를 완전히 분리하거나 방향을 바꿀 수 있습니다. 따라서 부서지기 쉬운 성격을 부여합니다.

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Answer

탈구가 매우 어렵 기 때문에 부서지기 쉽습니다. 결정 격자를 통해 이동합니다. 전위는 결정의 소성 변형을 매개하는 것이므로 이온 결정에서 전위를 생성하고 이동하면 막대한 에너지 패널티가 발생한다는 사실은 이온 결정이 부서지기 쉬운 균열을 겪게됨을 의미합니다.

답변

이온 화합물은 부서지기 쉬운 것이 드문 일이 아닙니다.

이온 화합물이 자주 부서지기 쉽다는 가정은 잘못된 것입니다. 대부분은 아니지만 많은 고체가 취성이거나 이온 성이거나 그렇지 않습니다.

물건이 부서지기 쉬운 이유는 물질의 벌크 구조와 더 관련이 있고 화학 화학

과는 관련이 없습니다. em> 재료의 구성.

식용 소금은 이온 성 화합물이며 부서지기 쉽습니다. 그러나 다이아몬드는 모든 탄소-탄소 결합이 공유되는 분자 고체 임에도 불구하고 부서지기 쉽습니다. 그러나 단조 철은 강하고 부서지기 쉽지 않습니다. 순수 구리는 부드럽고 가단성이 있으며 깨지지 않습니다. 나일론과 케블라는 취성의 반대입니다.

강도는 취성 여부와 다소 관련이 없으며 적절하게 정의하면 변형에 저항하는 능력의 척도입니다. 그러나 이것은 취성과 거의 관련이 없습니다. 유리는 매우 강하지 만 소금처럼 매우 부서지기 때문에 딱딱한 표면에 휴대 전화를 떨어 뜨리는 것은 좋지 않습니다.

인성은 취성의 반대에 대한 더 나은 용어입니다. 거친 화합물은 부서지지 않고 변형 될 수 있습니다. 나일론은 약하지만 강하고, 케블라는 강하지 만 단조 철은 강하고 강합니다. 그러나 주철은 강하지 만 부서지기 쉬우므로 전체적인 화학이 “모든 것이 아닙니다.

강인한 화합물을 실제로 만드는 것은 재료의 분자 구조에서 외부 응력을 완화하는 능력입니다. 폴리머의 경우 긴 폴리머 사슬의 결합은 자체적으로 회전하고 재 배열되어 응력을 완화 할 수 있습니다. 일부 금속 (단조 철이지만 주철은 아님)에서는 금속의 결정 구조가 응력 집중을 완화하기 위해 이동하고 재 배열 할 수있는 결함을 포함합니다. 유리와 식탁 용 소금은 그렇게 할 수 없으며 작은 표면 긁힘이라도 스트레스를 집중 하고 빠르게 성장하여 화합물이 산산조각이납니다. 작은 균열로 인한 응력 집중을 완화하는 분자 메커니즘이 없습니다. 이것은 화합물 표면의 더 복잡한 처리에 의해 부분적으로 극복 될 수 있습니다. " 강한 " 유리 (휴대 전화 화면에 사용되는 고릴라 유리와 같이)는 유리를 처리하여 표면에 장력을 생성하는 프로세스를 사용합니다. . 이 장력은 작은 표면 스크래치로 인한 응력 집중을 최소화하고 결과 유리를 훨씬 더 강하게 만듭니다 (이는 때때로 유리 표면에 이온을 의도적으로 추가함으로써 달성 됨).

인성은 벌크 재료의 산물이 아닙니다. 이를 구성하는 분자 또는 원자의 결합 유형입니다.

요약하면 취성은 이온 성 화합물과 관련된 고유 한 속성이 아닙니다. 대부분의 결정은 부서지기 쉽습니다. 깨지지 않는 화합물은 관련된 결합 유형으로 구별되지 않고 벌크 화합물의 응력 집중을 완화 할 수있는 복잡한 메커니즘으로 구별됩니다. 너무나 많은 공유 결정은 이온 성 결정뿐만 아니라 부서지기 쉽습니다. 일부 금속은 부서지기 쉽지만 대부분은 그렇지 않습니다.

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