Zelfs als ionische verbindingen sterk zijn (bijv. robijnen en saffieren), zijn ze niet kneedbaar en ook niet vervormbaar, en als er voldoende spanning op wordt uitgeoefend, ze zullen versplinteren, niet buigen. Waarom is dat?
Reacties
- Ik ' ben niet zeker of ik saffier zou karakteriseren als een Ionische verbinding. Maar de vraag is een goede die verwijst naar materiaalkunde en metallurgie, dus ik ' zal erover nadenken.
- Eerlijk over saffieren / robijnen. Maar het waren de moeilijkste dingen met een metaal en niet-metaal die ik op korte termijn kon verzinnen.
Antwoord
Ionische kristallen zijn hard vanwege dichte pakkingroosters, zeg maar, de positieve en negatieve ionen zijn sterk met elkaar verbonden.
Dus als mechanische druk wordt uitgeoefend op een ionisch kristal, kunnen ionen met vergelijkbare ladingen worden gedwongen om dichter bij
Door dit te doen, kan de elektrostatische afstoting voldoende zijn om de roosterinfrastructuur volledig te splitsen of te desoriënteren. Zo wordt het broze karakter verleend.
Opmerkingen
- Dit is geen goede uitleg. Waarom is diamant broos? Het is niet ' ionisch.
- @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond- moeilijk-maar-broos
Antwoord
Ze zijn broos omdat het erg moeilijk is voor dislocaties om door het kristalrooster te bewegen. Dislocaties zijn de oorzaak van plastische vervorming in kristallen, dus het feit dat het creëren en verplaatsen van een dislocatie in een ionisch kristal een enorme energieverlies met zich meebrengt, betekent dat een ionisch kristal een brosse breuk zal ondergaan.
Antwoord
Ionische verbindingen zijn niet ongebruikelijk omdat ze broos zijn
Uw uitgangspunt dat ionische verbindingen vaak broos zijn, is misleidend. Veel, zo niet de meeste, vaste stoffen zijn broos, ionisch of niet.
De redenen waarom dingen broos zijn, hebben meer te maken met de bulkstructuur van het materiaal en minder met de chemische samenstelling van het materiaal.
Tafelzout is een ionische verbinding en is broos. Maar diamant is ook broos ondanks dat het een moleculaire vaste stof is waar alle koolstof-koolstofbindingen covalent zijn. Maar gesmeed ijzer is sterk en verre van broos. Zuiver koper is zacht en kneedbaar en niet broos. Nylon en kevlar zijn het tegenovergestelde van bros.
Sterkte heeft min of meer geen verband met broos zijn of niet, en is, correct gedefinieerd, een maatstaf voor het vermogen om weerstand te bieden aan vervorming. Maar dit heeft bijna niets te maken met broosheid. Glas is erg sterk maar, net als zout, erg broos, daarom is het een slecht idee om je telefoon op harde oppervlakken te laten vallen.
Taaiheid is een betere term voor het tegenovergestelde van broosheid. Taaie verbindingen kunnen vervormen zonder te breken. Nylon is zwak maar taai, kevlar is sterk maar taai, gesmeed ijzer is ook sterk en taai. Maar gietijzer is sterk maar broos, wat een hint geeft dat de algehele chemie niet alles is.
Wat in feite voor taaie verbindingen zorgt, is het vermogen om externe spanningen in de moleculaire structuur van het materiaal te verminderen. polymeren kunnen de bindingen in de lange polymeerketens roteren en zichzelf herschikken om die spanning te verlichten. In sommige metalen (gesmeed ijzer maar niet gietijzer) bevat de kristalstructuur van het metaal defecten die kunnen bewegen en herschikken om spanningsconcentraties te verlichten. glas en tafelzout kunnen dat niet en zelfs kleine krasjes op het oppervlak concentreren belasten en groeien snel waardoor het mengsel versplintert. Ze missen een moleculair mechanisme om de spanningsconcentraties veroorzaakt door kleine scheurtjes te verminderen. Dit kan gedeeltelijk worden ondervangen door complexere behandelingen van het oppervlak van de verbinding. " Sterk " glas (zoals het gorillaglas dat wordt gebruikt voor schermen van mobiele telefoons) gebruikt een proces waarbij het glas wordt behandeld om spanning in het oppervlak te creëren . Die spanning minimaliseert de spanningsconcentraties van kleine oppervlaktekrasjes en maakt het resulterende glas veel sterker (dit wordt soms bereikt door opzettelijk ionen aan het glasoppervlak toe te voegen).
Taaiheid is een product van het bulkmateriaal niet van het bindingstype van de moleculen of atomen waaruit het bestaat.
Samengevat, broosheid is geen eigenschap die uniek geassocieerd wordt met ionische verbindingen. De meeste kristallen zijn broos. Die verbindingen die niet broos zijn, onderscheiden zich niet door het type binding dat erbij betrokken is, maar door complexe mechanismen die de stressconcentratie in de bulkverbinding kunnen verlichten. Zoveel covalente kristallen zijn broos, niet alleen ionische. Sommige metalen zijn broos, maar veel niet.