Incluso cuando los compuestos iónicos son fuertes (por ejemplo, rubíes y zafiros), no son maleables ni dúctiles en lo más mínimo, y si se les aplica suficiente tensión, se romperán, no se doblarán. ¿Por qué?
Comentarios
- Yo ' no estoy seguro de caracterizar el zafiro como un compuesto iónico. Pero, la pregunta es buena y apunta hacia la ciencia de los materiales y la metalurgia, así que ' la contemplaré.
- Justo sobre zafiros / rubíes. Pero fueron las cosas más difíciles con un metal y no metal que pude encontrar en poco tiempo.
Answer
Los cristales iónicos son duros debido a las celosías de empaquetamiento estrechas, por ejemplo, los iones positivos y negativos están fuertemente unidos entre sí.
Por lo tanto, si se aplica presión mecánica a un cristal iónico, los iones de cargas similares pueden verse obligados a acercarse a entre sí.
Ahora, al hacerlo, la repulsión electrostática puede ser suficiente para dividir o desorientar completamente la infraestructura de la red. Por lo tanto, imparte el carácter frágil.
Comentarios
- Esta no es una buena explicación. ¿Por qué el diamante es frágil? No es ' t iónico.
- @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond- duros pero quebradizos
Respuesta
Son frágiles porque es muy difícil para las dislocaciones para moverse a través de la celosía de cristal. Las dislocaciones son lo que median la deformación plástica en los cristales, por lo que el hecho de que crear y mover una dislocación en un cristal iónico incurre en una penalización energética masiva significa que un cristal iónico sufrirá una fractura frágil.
Respuesta
Los compuestos iónicos no son inusuales por ser frágiles
Su suposición inicial de que los compuestos iónicos con frecuencia son frágiles es engañosa. Muchos, si no la mayoría, de los sólidos son frágiles, iónicos o no.
Las razones por las que las cosas son frágiles tienen más que ver con la estructura a granel del material y menos con la sustancia química composición del material.
La sal de mesa es un compuesto iónico y es quebradizo. Pero el diamante también es frágil a pesar de ser un sólido molecular donde todos los enlaces carbono-carbono son covalentes. Pero el hierro forjado es fuerte y está lejos de ser frágil. El cobre puro es suave y maleable y no quebradizo. El nailon y el kevlar son lo opuesto a quebradizo.
La resistencia no está más o menos relacionada con ser quebradizo o no y, definido correctamente, es una medida de la capacidad para resistir la deformación. Pero esto casi no tiene relación con la fragilidad. El vidrio es muy fuerte pero, como la sal, muy quebradizo, por lo que dejar caer el teléfono sobre superficies duras es una mala idea.
Dureza es un término mejor para lo opuesto a fragilidad. Los compuestos resistentes pueden deformarse sin romperse. El nailon es débil pero resistente, el kevlar es fuerte pero resistente, el hierro forjado también es fuerte y resistente. Pero el hierro fundido es fuerte pero frágil, lo que da una pista de que la química general no lo es todo.
Lo que realmente hace que los compuestos sean duros es la capacidad de mitigar el estrés externo en la estructura molecular del material. En muchos casos polímeros, los enlaces en las largas cadenas de polímeros pueden rotar y reorganizarse para aliviar esa tensión. En algunos metales (hierro forjado pero no hierro fundido), la estructura cristalina del metal contiene defectos que pueden moverse y reorganizarse para aliviar las concentraciones de tensión. el vidrio y la sal de mesa no pueden hacer eso e incluso los pequeños rasguños en la superficie concentran el estrés y crecen rápidamente, lo que hace que el compuesto se rompa. Carecen de un mecanismo molecular para mitigar las concentraciones de estrés provocadas por pequeñas fisuras. Esto puede superarse en parte mediante tratamientos más complejos de la superficie del compuesto. " El vidrio " fuerte (como el vidrio Gorilla utilizado para las pantallas de los teléfonos móviles) utiliza un proceso que trata el vidrio para crear tensión en la superficie . Esa tensión minimiza las concentraciones de tensión de los pequeños arañazos en la superficie y hace que el vidrio resultante sea mucho más fuerte (esto a veces se logra agregando iones deliberadamente a la superficie del vidrio).
La dureza es un producto del material a granel, no del tipo de enlace de las moléculas o átomos que lo componen.
En resumen, la fragilidad no es una propiedad asociada exclusivamente con los compuestos iónicos. La mayoría de los cristales son frágiles. Los compuestos que no son frágiles no se distinguen por el tipo de unión involucrado, sino por mecanismos complejos que pueden aliviar la concentración de estrés en el compuesto a granel. Muchos cristales covalentes son frágiles, no solo iónicos. Algunos metales son frágiles, aunque muchos no lo son.