Selv når ioniske forbindelser er sterke (f.eks. rubiner og safirer), er de ikke smidbare eller duktile i det minste, og hvis det legges tilstrekkelig stress på dem, de vil knuse, ikke bøye seg. Hvorfor er det?
Kommentarer
- Jeg ' er ikke sikker på at jeg vil karakterisere safir som en ionisk forbindelse. Men spørsmålet er et godt spørsmål som peker mot materialvitenskap og metallurgi, så jeg ' vil vurdere det.
- Rettferdig med safirer / rubiner. Men de var de vanskeligste tingene med metall og ikke-metall jeg kunne komme på med kort varsel.
Svar
Ioniske krystaller er harde på grunn av tette pakningsgitter, for eksempel, de positive og negative ionene er sterkt festet innbyrdes.
Så hvis det påføres et ionisk krystall mekanisk trykk, kan ioner med lignende ladninger bli tvunget til å komme nærmere hverandre.
Nå, ved å gjøre det, kan den elektrostatiske frastøtingen være nok til å splitte eller desorientere gitterinfrastrukturen. Dermed formidles den sprø karakteren.
Kommentarer
- Dette er ikke en god forklaring. Hvorfor er diamant sprø? Det er ikke ' t ionisk.
- @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond- vanskelig, men likevel sprø
Svar
De er sprø fordi det er veldig vanskelig for forvridninger å bevege seg gjennom krystallgitteret. Dislokasjoner er det som formidler plastisk deformasjon i krystaller, så det at det å skape og flytte en forvridning i en ionisk krystall medfører en massiv energistraf, betyr at en ionisk krystall vil gjennomgå sprø brudd.
Svar
Joniske forbindelser er ikke uvanlige når de er sprø
Startantakelsen din om at ioniske forbindelser ofte er sprø er misvisende. Mange, om ikke de fleste, faste stoffer er sprø, ioniske eller ikke.
Årsakene til at ting er sprø, har mer å gjøre med materialets hovedstruktur og mindre å gjøre med det kjemiske sminke av materialet.
Bordsalt er en ionisk forbindelse og er sprø. Men diamant er også sprø til tross for at det er et molekylært fast stoff hvor alle karbon-karbonbindinger er kovalente. Men smidd jern er sterkt og langt fra sprøtt. Rent kobber er mykt og formbart og ikke sprøtt. Nylon og Kevlar er det motsatte av sprø.
Styrke er mer eller mindre ikke relatert til å være sprø eller ikke, og definert riktig, er et mål på evnen til å motstå deformasjon. Men dette er nesten ikke relatert til sprøhet. Glass er veldig sterkt, men som salt veldig sprøtt, og det er derfor det er en dårlig ide å slippe telefonen på harde overflater.
Seighet er et bedre begrep for det motsatte av sprøhet. Tøffe forbindelser kan deformeres uten å knuses. Nylon er svakt men tøft, kevlar er sterkt, men tøft, smidd jern er også sterkt og tøft. Men støpejern er sterkt, men sprøtt, og gir et hint om at den totale kjemien ikke er alt.
Det som faktisk gir tøffe forbindelser, er evnen til å dempe ytre stress i materialets molekylære struktur. I mange polymerer, kan bindingene i de lange polymerkjedene rotere og omorganisere seg for å avlaste spenningen. I noen metaller (smidd jern, men ikke støpejern) inneholder krystallstrukturen i metallet defekter som kan bevege seg og omorganisere for å avlaste spenningskonsentrasjoner. glass og bordsalt kan ikke gjøre det og til og med små riper på overflaten konsentrerer stress og vokser raskt og får blandingen til å knuse. De mangler en molekylær mekanisme for å dempe spenningskonsentrasjonene forårsaket av små sprekker. Dette kan delvis overvinnes ved mer komplekse behandlinger av overflaten av forbindelsen. " Sterkt " glass (som gorillaglasset som brukes til mobiltelefonskjermer) bruker en prosess som behandler glasset for å skape spenning i overflaten . Denne spenningen minimerer spenningskonsentrasjonen fra små riper på overflaten og gjør det resulterende glasset mye sterkere (dette oppnås noen ganger ved bevisst å tilsette ioner på overflaten av glasset).
Seighet er et produkt av bulkmaterialet som ikke er av bindingstypen til molekylene eller atomene som utgjør den.
Sammendrag er sprøhet ikke en egenskap som er unikt assosiert med ioniske forbindelser. De fleste krystaller er sprø. De forbindelsene som ikke er sprø, skiller seg ikke ut ved typen involvert binding men ved komplekse mekanismer som kan lindre konsentrasjonen av stress i bulkforbindelsen. Så mange kovalente krystaller er sprø, ikke bare ioniske. Noen metaller er sprø, selv om mange ikke er det.