Även när jonföreningar är starka (t.ex. rubiner och safirer) är de varken smidbara eller duktila i det minsta, och om tillräcklig stress läggs på dem, de kommer att splittras, inte böjas. Varför är det?
Kommentarer
- Jag ' jag är inte säker på att jag skulle karakterisera safir som en Jonisk förening. Men frågan är bra som pekar mot materialvetenskap och metallurgi så jag ' överväger det.
- Rättvis med safirer / rubiner. Men det var de svåraste sakerna med metall och icke-metall som jag kunde komma på med kort varsel.
Svar
Joniska kristaller är hårda på grund av täta packningsgaller, säg, de positiva och negativa jonerna är starkt fästa varandra.
Så om mekaniskt tryck appliceras på en jonisk kristall kan joner med liknande laddningar tvingas komma närmare varandra.
Nu, genom att göra det, kan den elektrostatiska avstötningen vara tillräcklig för att splittra eller desorientera gitterinfrastrukturen. Således ger den spröda karaktären.
Kommentarer
- Detta är ingen bra förklaring. Varför är diamant sprött? Det är inte ' t joniskt.
- @matt_black quora.com/Why-is-the-diamond- svårt men sprött
Svar
De är spröda eftersom det är mycket svårt för störningar att röra sig genom kristallgitteret. Förskjutningar är det som förmedlar plastisk deformation i kristaller, så det faktum att det att skapa och flytta en förskjutning i en jonisk kristall medför en massiv energipåverkan innebär att en jonisk kristall kommer att genomgå spröd fraktur.
Svar
Joniska föreningar är inte ovanliga eftersom de är spröda
Ditt utgångsantagande att jonföreningar ofta är spröda är vilseledande. Många, om inte mest, fasta ämnen är spröda, joniska eller inte.
Anledningarna till att saker och ting är spröda har mer att göra med materialets bulkstruktur och mindre att göra med kemikalien makeup av materialet.
Bordsalt är en jonförening och är spröd. Men diamant är också skör trots att det är ett molekylärt fast ämne där alla kol-kolbindningar är kovalenta. Men smidesjärn är starkt och långt ifrån sprött. Ren koppar är mjuk och formbar och inte spröd. Nylon och Kevlar är motsatsen till spröd.
Styrka är mer eller mindre relaterad till att vara spröd eller inte, och definieras korrekt, är ett mått på förmågan att motstå deformation. Men detta är nästan inte relaterat till sprödhet. Glas är väldigt starkt, men som salt, mycket sprött, varför det är en dålig idé att släppa telefonen på hårda ytor.
Seghet är en bättre term för motsatsen till sprödhet. Tuffa föreningar kan deformeras utan att krossas. Nylon är svagt men tufft, kevlar är starkt men tufft, smidd järn är också starkt och tufft. Men gjutjärn är starkt men sprött, vilket ger en antydan om att den övergripande kemin inte är allt.
Det som faktiskt ger tuffa föreningar är förmågan att mildra yttre påfrestningar i materialets molekylära struktur. I många polymerer kan bindningarna i de långa polymerkedjorna rotera och ordna sig själva för att lindra den spänningen. I vissa metaller (smidd järn men inte gjutjärn) innehåller metallens kristallstruktur defekter som kan röra sig och ordna om för att lindra spänningskoncentrationer glas och bordssalt kan inte göra det och till och med små ytskador koncentrerar sig stressar och växer snabbt och får föreningen att splittras. De saknar en molekylär mekanism för att mildra stresskoncentrationer orsakade av små sprickor. Detta kan delvis övervinnas genom mer komplexa behandlingar av föreningens yta. " Starkt " glas (som gorillaglaset som används för mobiltelefonskärmar) använder en process som behandlar glaset för att skapa spänning i ytan . Denna spänning minimerar spänningskoncentrationerna från små repor på ytan och gör det resulterande glaset mycket starkare (detta uppnås ibland genom att medvetet lägga till joner på glasets yta).
Seghet är en produkt av bulkmaterialet som inte är av bindningstypen för de molekyler eller atomer som utgör den.
Sammanfattningsvis är sprödhet inte en egenskap som unikt associeras med jonföreningar. De flesta kristaller är spröda. De föreningar som inte är spröda kännetecknas inte av typen av bindning som är involverad utan av komplexa mekanismer som kan lindra koncentrationen av stress i bulkföreningen. Så många kovalenta kristaller är spröda, inte bara joniska. Vissa metaller är spröda, men många inte.