Definita come qualsiasi sostanza con uno schema ordinato, geometrico e ripetitivo, i cristalli possono sembrare uniformi nel trucco e nelle proprietà indipendentemente dai loro componenti. Mentre i cristalli metallici e ionici condividono alcune somiglianze, esistono anche delle differenze ben definite tra loro.

Legame ionico

Il legame ionico si verifica quando gli elementi guadagnano o perdono elettroni di valenza per diventare più stabili . Elementi come il sodio di solito perdono un elettrone, risultando in un atomo caricato positivamente, mentre elementi come il cloro di solito ottengono un elettrone che consente all'atomo di caricarsi negativamente. Questi atomi formano facilmente un composto a causa della forte attrazione elettrica.

Cristalli ionici

I cristalli ionici di solito si formano tra gli elementi dei gruppi 1 e 2 se combinati con gli elementi dei gruppi 16 e 17 sui periodici grafico. Il legame è tra le cariche positive e negative dei singoli atomi con i cristalli risultanti costituiti da ioni positivi e negativi disposti in un modello alternato di cariche. Questa disposizione conferisce ai cristalli ionici certe proprietà; in generale tendono ad avere alti punti di fusione e sono buoni isolanti. Sono anche duri e fragili.

Metallic Bonding

La maggior parte dei metalli ha pochissimi elettroni di valenza nei loro gusci più esterni; i metalli posseggono anche orbitali di elettroni liberi appena al di sotto dei livelli energetici più alti, il che si traduce in una sovrapposizione di gusci vuoti. Per questo motivo, gli elettroni dei metalli tendono a vagare liberamente tra i livelli di energia e non appartengono totalmente a nessun atomo; questo è spesso definito come un "mare di elettroni". Il legame metallico è l'attrazione tra gli atomi e gli elettroni in questo "mare".

Cristalli metallici

Mentre i cristalli ionici alternano cariche positive con cariche negative, i cristalli metallici contengono atomi con la stessa carica circondati da mare di elettroni. Poiché questi elettroni sono liberi di muoversi all'interno della struttura cristallina, i metalli sono buoni conduttori di elettricità e calore. Inoltre, è questa libertà di movimento degli elettroni che consente ai metalli di essere sia malleabili che duttili: poiché il legame è lo stesso in tutte le direzioni, gli atomi possono scivolare uno sull'altro senza rompersi.

Altre proprietà

Oltre alle proprietà già elencate, i cristalli ionici di solito si dissolvono in acqua e altri liquidi ionici. I cristalli metallici sono insolubili in acqua. Anche i cristalli metallici tendono ad essere lucidi e riflettenti, mentre i cristalli ionici tendono ad avere un aspetto più simile al sale