Kristalline Festkörper enthalten Atome oder Moleküle in einer Gitterdarstellung. Kovalente Kristalle, auch bekannt als Netzwerkfestkörper, und Molekülkristalle repräsentieren zwei Arten von kristallinen Festkörpern. Jeder Festkörper weist unterschiedliche Eigenschaften auf, aber es gibt nur einen Unterschied in seiner Struktur. Dieser eine Unterschied erklärt die unterschiedlichen Eigenschaften der kristallinen Feststoffe.
Kovalente Kristalle zeigen kovalente Bindungen; Das Prinzip, dass jedes Atom auf dem Gitter kovalent an jedes andere Atom gebunden ist. Kovalente Bindung bedeutet, dass die Atome eine starke Anziehung zueinander haben und durch diese Anziehung an Ort und Stelle gehalten werden. Netzwerkkörper bedeutet, dass die Atome ein Netzwerk bilden, wobei jedes Atom mit vier anderen Atomen verbunden ist. Diese Bindung erzeugt tatsächlich ein großes Molekül, das dicht zusammengepackt ist. Diese Eigenschaft definiert kovalente Kristalle und unterscheidet sie strukturell von Molekülkristallen.
Molekulare Kristalle enthalten je nach Kristalltyp an jedem Gitterplatz entweder Atome oder Moleküle. Sie haben keine kovalente Bindung; die Anziehung zwischen den Atomen oder Molekülen ist schwach. Es existieren keine chemischen Bindungen wie bei kovalenten Kristallen; elektrostatische Kräfte zwischen den Atomen oder Molekülen halten den Molekülkristall zusammen. Dieser Unterschied führt dazu, dass molekulare Kristalle locker zusammengehalten und leicht auseinandergezogen werden.
Beispiele für kovalente Kristalle umfassen Diamanten, Quarz und Siliziumkarbid. Alle diese kovalenten Kristalle enthalten dicht gepackte und schwer zu trennende Atome. Ihre Struktur unterscheidet sich stark von den Atomen in molekularen Kristallen wie Wasser und Kohlendioxid, die leicht getrennt werden können.
Die Strukturunterschiede zwischen kovalenten Kristallen und molekularen Kristallen führen dazu, dass sich die Schmelzpunkte jeder Kristallart unterscheiden. Kovalente Kristalle haben hohe Schmelzpunkte, während molekulare Kristalle niedrige Schmelzpunkte haben.