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なぜイオン固体が硬くて脆いのですか?

イオン固体は、硬い格子構造にイオンを一緒に保持する強い静電力のために、硬くて脆い。これが故障です:

硬度:

* 強い静電アトラクション: イオン固体の反対に帯電したイオンは、強い静電力によって結合されます。これらの力は非常に強く、克服するためにかなりの量のエネルギーが必要です。

* 剛性格子: イオンは、規則的な繰り返しパターンで配置され、硬い結晶構造を作成します。この構造により、固体を変形または圧縮することが困難になります。

brittleness:

* 脱臼運動: イオン固体がストレスにさらされると、イオンはわずかにシフトし、格子に「転位」を作成できます。

* 反発: ストレスが大きすぎる場合、脱臼は格子を通過する可能性がありますが、この動きにより、同様の充電されたイオンが近接します。これは、イオン間の強い静電反発をもたらします。

* 骨折: 反発力は非常に強いため、格子が弱さの平面に沿って壊れ、固体の骨折または粉砕につながります。

要約:

* 強い静電アトラクション: 剛性と硬度を提供します。

* 脱臼運動: 固体を曲げたり変形させる代わりに骨折したりする反発力につながります。

例:

* テーブルソルト(NaCl): 硬くて脆く、簡単に小さな断片に壊れます。

* Quartz(SIO2): 非常に硬くて脆く、ツールやエレクトロニクスの作成によく使用されます。

例外:

ほとんどのイオン固体は硬くて脆いが、いくつかの例外が存在する:

* 鉛(II)塩化物(PBCL2): この化合物は、イオン間の静電的相互作用が弱いため、比較的柔らかく順応性があります。

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