Un cristallo è un solido stato di materia contenente una disposizione interna di atomi, molecole o ioni che è regolare, ripetuta e disposta geometricamente. I cristalli possono essere raggruppati per la forma geometrica della loro disposizione interna o per le loro caratteristiche fisiche e chimiche o proprietà. I cristalli ionici sono una delle quattro principali categorie di cristalli quando li raggruppano in base alle loro proprietà fisiche e chimiche.
Forza di legame
Gli ioni sono atomi che portano una carica positiva o negativa. Le forze elettrostatiche tra gli ioni caricati opposti che costituiscono il cristallo tengono insieme gli atomi. Le forze attrattive tra gli ioni caricati opposti sono significativamente più forti di quelle tra gli atomi neutri e tengono conto delle proprietà esibite dai cristalli ionici. Il cloruro di sodio, più comunemente noto come sale da cucina, è un esempio di un cristallo ionico.
Conducibilità elettrica
I cristalli ionici sono solubili in acqua. Quando si dissolvono, gli ioni che formano il cristallo si dissociano, o si separano, liberandoli per trasportare la carica elettrica attraverso la soluzione. Anche i cristalli ionici allo stato fuso conducono bene l'elettricità. Come dissolvere i cristalli nell'acqua, fondendoli permette agli ioni liberi di muoversi verso i poli positivi e negativi.
Durezza
La forza dei legami tra gli ioni nei cristalli ionici li rende piuttosto difficili se confrontati con altri tipi di cristalli. Nonostante la loro durezza, i cristalli ionici sono fragili. Sotto pressione, gli ioni all'interno del cristallo che hanno la stessa carica scorrono in allineamento. La risultante repulsione elettrostatica tra ioni simili causa la divisione del cristallo.
Fusione e ebollizione
Quando una sostanza è nella sua forma solida, i suoi atomi sono così strettamente legati che rimangono in una posizione relativamente fissa posizione. Riscaldare il solido fa muovere gli atomi e sebbene rimangano legati l'un l'altro, gli attaccamenti sono più sciolti e il solido si liquefa. Il riscaldamento di un liquido fa sì che le sue particelle superino alla fine i legami che le tengono insieme e il liquido vaporizza. La temperatura alla quale la pressione del vapore è abbastanza grande da causare la formazione di bolle all'interno del liquido è chiamata punto di ebollizione della sostanza. I solidi cristallini puri hanno punti caratteristici di fusione e di ebollizione, proprietà comunemente utilizzate per identificarli. I cristalli ionici mostrano punti di fusione e di ebollizione elevati rispetto a quelli con legami deboli non ionici.
Entalpie
L'entalpia di fusione è la quantità di calore necessaria per fondere una quantità specifica, chiamata talpa, di una sostanza solida pur mantenendo una pressione costante. L'entalpia di vaporizzazione è la quantità di calore richiesta per convertire una mole di una sostanza liquida in uno stato gassoso, sotto pressione costante. Secondo Fred Senese del Dipartimento di Chimica dell'Università di Frostburg State, queste proprietà sono in genere da 10 a 100 volte maggiori per i cristalli ionici rispetto a quelli con legami chimici più deboli.
