De kristallijne structuren van metalen en ionische verbindingen zoals natriumchloride (NaCl) of cesiumchloride (CSCL) verschillen aanzienlijk vanwege de aard van de aanwezige binding:

Metallic binding:

* metaalatomen: Metalen bestaan ​​uit een rooster van positief geladen metaalionen omgeven door een "zee" van gedelokaliseerde elektronen. Deze elektronen zijn niet gebonden aan een bepaald atoom en zijn vrij om door de hele structuur te bewegen.

* sterk en niet-directioneel: De metalen binding is sterk en niet-directioneel, wat betekent dat de aantrekkelijke krachten tussen de ionen en elektronen in alle richtingen gelijk zijn. Dit zorgt voor een nauwe verpakking van atomen, wat resulteert in hoge dichtheden en goede geleidbaarheid.

* kristalstructuren: Metalen vertonen typisch verschillende kristalstructuren, zoals gezichtsgerichte kubieke (FCC), lichaamsgerichte kubieke (BCC) en zeshoekige dichtbij (HCP). Deze structuren worden bepaald door de grootte en het verpakken van de metaalatomen.

ionische binding:

* ionen: Ionische verbindingen bestaan ​​uit tegengesteld geladen ionen die bij elkaar worden gehouden door elektrostatische krachten. Deze ionen worden meestal gevormd door de overdracht van elektronen van een metaal naar een niet-metaal.

* sterk en directioneel: De ionische bindingen zijn sterk en directioneel, wat betekent dat de aantrekkelijke krachten het sterkst zijn tussen tegengesteld geladen ionen. Dit leidt tot een meer geordende structuur met specifieke geometrische regelingen.

* kristalstructuren: Ionische verbindingen gebruiken meestal eenvoudige kristalstructuren zoals de gezichtsgerichte kubieke (NaCl-structuur) of de eenvoudige kubieke (CSCL-structuur). Deze structuren worden bepaald door de lading en de grootte van de ionen, gericht op het minimaliseren van elektrostatische afstoting en het maximaliseren van de aantrekkingskracht.

Belangrijkste verschillen:

* binding: Metalen hebben gedelokaliseerde elektronen en niet-directionele bindingen, terwijl ionische verbindingen gelokaliseerde elektronen en directionele bindingen hebben.

* geleidbaarheid: Metalen zijn goede geleiders van warmte en elektriciteit vanwege hun vrij bewegende elektronen, terwijl ionische verbindingen typisch isolatoren in hun vaste toestand zijn.

* kneedbaarheid en ductiliteit: Metalen zijn kneedbaar (kunnen in vellen worden gehamerd) en ductiel (kan worden getrokken in draden) vanwege het vermogen van metaalionen om langs elkaar te glijden zonder de bindingen te verbreken. Ionische verbindingen zijn over het algemeen bros en zullen uiteenvallen op stress vanwege de sterke directionele bindingen.

Voorbeelden:

* Natriumchloride (NaCl): NACL neemt een gezichtsgerichte kubieke (FCC) -structuur aan met afwisselend Na+ en clionen.

* cesiumchloride (CSCL): CSCL neemt een eenvoudige kubieke structuur aan met een CS+ -ion in het midden van de kubus en climes in elke hoek.

* koper (cu): Koper heeft een gezichtsgerichte kubieke (FCC) structuur.

Inzicht in de verschillen in binding en structuur verklaart de verschillende eigenschappen van metalen en ionische verbindingen.