Gedefinieerd als elke stof met een ordelijk, geometrisch, herhalend patroon, lijken kristallen qua make-up en eigenschappen uniform te zijn, ongeacht hun componenten. Hoewel metaal- en ionische kristallen enkele overeenkomsten vertonen, zijn er ook duidelijke verschillen tussen hen.

Ionische verbindingen

Ionische binding treedt op wanneer elementen valentie-elektronen winnen of verliezen om stabieler te worden . Elementen zoals natrium verliezen meestal een elektron, wat resulteert in een positief geladen atoom, terwijl elementen zoals chloor meestal een elektron krijgen waardoor het atoom negatief geladen kan raken. Deze atomen vormen gemakkelijk een verbinding vanwege de sterke elektrische aantrekking.

Ionische kristallen

Ionische kristallen vormen meestal tussen elementen uit Groep 1 en 2 wanneer gecombineerd met elementen uit Groepen 16 en 17 op de periodieke chart. Binding is tussen de positieve en negatieve ladingen van individuele atomen waarbij de resulterende kristallen bestaan ​​uit positieve en negatieve ionen gerangschikt in een alternerend ladingspatroon. Deze opstelling geeft ionische kristallen bepaalde eigenschappen; in het algemeen hebben ze de neiging hoge smeltpunten te hebben en zijn goede isolatoren. Ze zijn ook hard en broos.

Metaalbinding -

De meeste metalen hebben heel weinig valentie-elektronen in hun buitenste schalen; metalen bezitten ook lege elektron-orbitalen net onder hun hoogste energieniveaus, wat resulteert in enige overlapping van lege schillen. Hierdoor hebben de elektronen van metalen de neiging vrij rond te zwerven tussen de energieniveaus en behoren ze niet volledig tot één atoom; dit wordt vaak een "zee van elektronen" genoemd. Metaalbinding is de aantrekkingskracht tussen atomen en elektronen in deze "zee."

Metallic kristallen

Terwijl ionische kristallen positieve ladingen afwisselen met negatieve ladingen, bevatten metaalkristallen atomen met dezelfde lading omgeven door een zee van elektronen. Omdat deze elektronen vrij zijn om zich binnen de kristalstructuur te bewegen, zijn metalen goede geleiders van elektriciteit en warmte. Bovendien is het deze vrijheid van de elektronen om te bewegen, waardoor metalen zowel kneedbaar als ductiel zijn: omdat de binding in alle richtingen hetzelfde is, kunnen de atomen langs elkaar glijden zonder te breken.

Andere eigenschappen

Naast de reeds genoemde eigenschappen lossen ionische kristallen gewoonlijk op in water en andere ionische vloeistoffen. Metaalkristallen zijn onoplosbaar in water. Metaalkristallen hebben ook de neiging glanzend en reflecterend te zijn, terwijl ionische kristallen de neiging hebben om meer zoutachtig te lijken