Warum kann man zerbrochene Salzkristalle nicht aneinander halten und so zusammenfügen?

4 Antworten

Im Inneen eines Salzkristalls sieht es wirklich so aus wie es die an der Schule be­lieb­ten Gitter-und-Kügelchen-Modelle zeigen: Jedes Ion ist ganz regelmäßig von Nachbar­ionen umgeben.

An der Oberfläche sieht es aber anders aus: Da liegt nicht einfach ein ebenes Schach­brett von Ionen offen herum. Stattdessen relaxieren die Oberflächen (die Ionen bewegen sich also ein bißchen von der erwarteten Position weg), oder sie re­strukturieren (es bildet sich also eine andere Struktur, die verschieden von der im Kristall­inneren ist), oder es adsorbieren sich irgendwelche Fremdmoleküle dran (Wasser, Luft, wasauchimmer). Was genau passiert, hängt von der Art des Salzes ab, und von den Umgebungsbedingungen.

Man kann also Salzkrstalle spalten, d.h., eine neue Oberfläche erzeugen. Aber sobald sich die gebildet hat, macht die irgendetwas, was sie so verändert, daß sie nicht mehr an einer anderen Oberfläche haften kann.

(Wenn, wie ich es für NaCl annehme, nur die Möglichkeit von Adsorption besteht, dann kann man den Kristall mit viel Aufwand wirklich spalten und wieder zusam­men­fügen, aber nur wenn man im Hochvakuum arbeitet, schnell ist und die beiden Kristallhälften wirklich genau in der richtigen Position aneinanderfügt)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Destranix hat die Antwort im Wesentlichen schon gegeben, ich formuliere es nochmal etwas aus.

Deine Idee ist theoretisch korrekt. In Prinzip sollte das Zerbrechen von Festkörpern sogar im allgemeinen umkehrbar sein, wenn man die vorherige Bewegung exakt umkehrt. Dies ist grundlegendes Resultat dessen, dass die Gesetze der Physik im wesentlichen zeitukehrinvariant sind also unverändert, wenn man sie in umgekehrter zeitlicher Richtung formuliert.

Deine Intuition, dass dies in der Praxis aber nicht funktionieren kann ist allerdings gleichermaßen korrekt. Die Betonung oben liegt nämlich auf dem Wörtchen "exakt". Es ist einfach statistisch extrem unwahrscheinlich, dass du beim aneinanderhalten die vorherige Bewegung exakt umkehrt und wird darum nicht funktionieren.

Neben dem Versatz der einzelnen Ionen wird sich vermutlich zusätzlich der ganze Körper minimal verzogen haben, was die Umkehr ebenso wie winzige Lufteinschlüsse noch weiter erschwert.

Das Problem ist nur, dass das ganze nicht hält, wenn du es nur einen Nanometer verschoben herandrückst.

Dürfte an den Luftteilchen liegen, die als "Isolatoren" wirken (Kaltverschweißen im Vakuum).

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