Chiar și atunci când compușii ionici sunt puternici (de exemplu rubine și safire), nu sunt nici maleabili, nici ductili, și dacă este pus suficient stres asupra lor, se vor sfărâma, nu se vor îndoi. De ce este asta?
Comentarii
- Nu ' nu sunt sigur că aș caracteriza safirul ca fiind un compus ionic. Însă, întrebarea este una bună, care indică știința materialelor și metalurgie, așa că o ' o voi contempla.
- Exact despre safire / rubin. Dar au fost cele mai grele lucruri cu un metal și nemetal pe care le-am putut găsi cu scurt timp.
Răspuns
Cristalele ionice sunt dure din cauza rețelelor de ambalare strânse, să zicem, ionii pozitivi și negativi sunt puternic atașați între ei.
Deci, dacă presiunea mecanică este aplicată unui cristal ionic atunci ionii cu sarcini similare pot fi forțați să se apropie reciproc.
Acum, procedând astfel, repulsia electrostatică poate fi suficientă pentru a împărți sau dezorienta complet infrastructura de rețea. Astfel, se conferă caracterul fragil.
Comentarii
- Aceasta nu este o explicație bună. De ce diamantul este fragil? Nu este ' t ionic.
- @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond- greu-încă-fragil
Răspuns
Sunt fragile deoarece este foarte dificil pentru dislocări să se deplaseze prin rețeaua de cristal. Luxațiile sunt cele care mediază deformarea plastică a cristalelor, astfel încât faptul că crearea și mișcarea unei luxații într-un cristal ionic implică o penalizare energetică masivă înseamnă că un cristal ionic va suferi o fractură fragilă.
Răspuns
Compușii ionici nu sunt neobișnuiți ca fiind fragili
Presupunerea dvs. inițială că compușii ionici sunt frecvent fragili este înșelătoare. Multe, dacă nu chiar majoritatea, solidele sunt fragile, ionice sau nu.
Motivele pentru care lucrurile sunt fragile au mai mult de-a face cu structura în vrac a materialului și mai puțin de a face cu chimicul machiajul materialului.
Sarea de masă este un compus ionic și este fragil. Dar diamantul este, de asemenea, fragil, în ciuda faptului că este un solid molecular în care toate legăturile carbon-carbon sunt covalente. Dar fierul forjat este puternic și departe de a fi fragil. Cuprul pur este moale și maleabil și nu fragil. Nylonul și Kevlarul sunt opusul celor fragile.
Forța este mai mult sau mai puțin lipsită de legătură cu faptul că este fragilă sau nu și, definită corect, este o măsură a capacității de a rezista la deformare. Dar acest lucru este aproape fără legătură cu fragilitatea. Sticla este foarte puternică, dar, ca și sarea, este foarte fragilă, motiv pentru care scăderea telefonului pe suprafețe dure este o idee proastă.
Rezistența este un termen mai bun pentru opusul fragilității. Compușii duri se pot deforma fără a se sparge. Nylonul este slab, dar dur, kevlar este puternic, dar dur, fierul forjat este, de asemenea, puternic și dur. Dar fonta este puternică, dar fragilă, oferind un indiciu că chimia generală nu este totul.
Ceea ce face de fapt compușii duri este capacitatea de a atenua stresul extern în structura moleculară a materialului. polimerii, legăturile din lanțurile lungi de polimeri se pot roti și rearanja pentru a ameliora stresul. În unele metale (fier forjat dar nu fontă) structura cristalină a metalului conține defecte care se pot mișca și rearanja pentru a ameliora concentrațiile de stres. sticla și sarea de masă nu pot face acest lucru și chiar și zgârieturile mici de pe suprafață concentrează stresul și cresc rapid provocând spargerea compusului. Le lipsește un mecanism molecular pentru a atenua concentrațiile de stres cauzate de mici fisuri. Acest lucru poate fi parțial depășit prin tratamente mai complexe ale suprafeței compusului. " Sticla puternică " (precum sticla gorilă utilizată pentru ecranele telefonului mobil) utilizează un proces care tratează sticla pentru a crea tensiune la suprafață . Această tensiune minimizează concentrațiile de stres de la zgârieturile mici de la suprafață și face sticla rezultată mult mai puternică (acest lucru se realizează uneori prin adăugarea deliberată de ioni pe suprafața sticlei).
Rezistența este un produs al materialului în vrac a tipului de legătură al moleculelor sau atomilor care îl alcătuiesc.
În rezumat, fragilitatea nu este o proprietate asociată în mod unic cu compușii ionici. Majoritatea cristalelor sunt fragile. Acești compuși care nu sunt fragili nu se disting prin tipul de legare implicată, ci prin mecanisme complexe care pot atenua concentrația de stres din compusul în vrac. Atâtea cristale covalente sunt fragile, nu doar ionice. Unele metale sunt fragile, deși multe nu.