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Solución:
Solución 1:
Los cristales iónicos son duros debido a las redes de empaquetamiento apretado, por ejemplo, los iones positivos y negativos están fuertemente unidos entre sí.
Entonces, si se aplica presión mecánica a un cristal iónico, los iones de cargas similares pueden verse obligados a acercarse entre sí.
Ahora, al hacerlo, la repulsión electrostática puede ser suficiente para dividir o desorientar por completo la infraestructura de la red. Impartiendo así el carácter frágil.
Solución 2:
Son frágiles porque es muy difícil que las dislocaciones se muevan a través de la red cristalina. Las dislocaciones son las que median la deformación plástica en los cristales, por lo que el hecho de que crear y mover una dislocación en un cristal iónico incurra en una penalización de energía masiva significa que un cristal iónico sufrirá una fractura frágil.
Solución 3:
Los compuestos iónicos no son inusuales en ser frágiles
Su suposición inicial de que los compuestos iónicos son frecuentemente 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 químico composición del material.
La sal de mesa es un compuesto iónico y es frágil. 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 quebradizo. El cobre puro es suave y maleable y no quebradizo. El nailon y el kevlar son lo opuesto a frágiles.
La resistencia está más o menos relacionada con ser frágil o no y, definida 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 frágil, por lo que dejar caer el teléfono sobre superficies duras es una mala idea.
Dureza es un mejor término para lo contrario de fragilidad. Los compuestos resistentes pueden deformarse sin romperse. El nailon es débil pero resistente, el kevlar es resistente pero resistente, el hierro forjado también es resistente 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 resistentes es la capacidad de mitigar el estrés externo en la estructura molecular del material. En muchos polímeros, los enlaces en las largas cadenas de polímeros pueden rotar y reorganizarse para aliviar ese estrés. 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. En contraste, el vidrio y la sal de mesa no pueden hacer eso e incluso los pequeños rasguños en la superficie concentrarse estrés y crecen rápidamente causando que el compuesto se rompa. Carecen de un mecanismo molecular para mitigar las concentraciones de tensión causadas por pequeñas grietas. Esto se puede superar en parte mediante tratamientos más complejos de la superficie del compuesto. El vidrio “fuerte” (como el Gorilla Glass que se usa para las pantallas de los teléfonos móviles) usa un proceso que trata el vidrio para crear tensión en la superficie. Esa tensión minimiza las concentraciones de estrés de los pequeños rasguños en la superficie y hace que el vidrio resultante sea mucho más fuerte (esto a veces se logra agregando deliberadamente iones a la superficie del vidrio).
La tenacidad 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 únicamente asociada con los compuestos iónicos. La mayoría de los cristales son frágiles. Aquellos compuestos que no son frágiles no se distinguen por el tipo de unión involucrados sino por mecanismos complejos que pueden aliviar la concentración de estrés en el compuesto a granel. Muchos cristales covalentes son frágiles, no solo los iónicos. Algunos metales son frágiles, aunque muchos no lo son.
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