Warum verbindet es sich nicht?
Warum verbindet sich ein Stoff wie zb Salz nicht mehr wenn er zerbricht? Der Stoff ist spröde und in einem gleichmässigen Gitter aufgebaut. Wenn es ja zerbricht, hat es mit Ladungen zu tun, wenn sich die atome zu sehr verschieben stossen sie sich ab, der Stoff bricht. Wenn man die Teile aber exakt auf die gleiche stelle legt, müssten sie sich theoretisch wieder verbinden? Warum passiert dies nicht?
2 Antworten
Deine Überlegung ist prinzipiell richtig: Wenn man einen Stoff irgendwie zerschneidet oder spaltet, dann sollten sich die Teile wieder zusammenfügen, wenn man sie in der richtigen Orietierung aufeinanderpreßt — beim Zerteilen werden chemische Bindungen zertrennt, und beim Aufeinanderpressen sollten sie sich wieder bilden.
Allerdings gibt es damit ein paar Probleme. Das erste ist, daß es nicht möglich ist, genau dieselbe (± einen Atomdurchmesser) Orientierung der beiden Hälften wieder zu rekonstruieren, so daß dieselben Atome wieder miteinander binden könnten. In manchen Fällen kann man diese Anforderung zurücknehmen, aber bei Salzkristallen sind wir damit am Ende: Das wird niemals funktionieren, weil durch minimale Drehungen des einen Fragments zum anderen die falschen Atome auf den beiden Schnittflächen miteinander binden müßten.
Bei nichtionischen Oberflächen sieht es besser aus, aber wir laufen in ein anderes Problem: Wenn beim Trennen der beiden Flächen Bindungen aufgerissen werden, dann bleiben die Atome nicht lang hypovalent, sondern suchen sich einen neuen Bindungspartner. In der Praxis kommen dazu als erstes die Bestandteile der Luft (CO₂, O₂, H₂O, aber eher nicht N₂) in Betracht, und das passiert in der ersten Millisekunde. Danach sind die Bindungsstellen an der Oberfläche nicht mehr frei, und der Körper kann nicht mehr zusammengefügt werden.
Das kann man im Prinzip vermeiden, indem man die Spaltung im Vakuum vornimmt. Auch dann kann man noch in ein Problem laufen, nämlich Oberflächenrekonstruktion. Die Oberfläche hat bei vielen Stoffen eine merklich andere Struktur als der Bulk (=das Volumen des Körpers). Wenn eine neue Oberfläche entsteht, dann ordnen sich die Atome ein paar Atomlagen tief neu an, und dann ist es nicht gesagt, daß sie sich noch einmal verbinden können.
Lies genau, was Indiachinacook geschrieben hat!
Dazu kommt noch, dass die Anziehung der Teilchen (es sind Ionen, keine Atome) mit dem Quadrat des Abstandes kleiner wird. Die Bruchfläche ist auch nicht völlig plan (eben), sondern meist rau. Damit kommen die Ionen nicht mehr nahe genug zusammen.
Das kann man ändern, wenn man mit wenig Wasser die Kontaktflächen benetzt. Dann lösen sich Ionen auf beiden Seiten und können sich neu anlagern. Wenn das Wasser verdunstet ist, dann ist die Bruchstelle weitgehend "verheilt".