Definidos como cualquier sustancia con un patrón ordenado, geométrico y repetitivo, los cristales pueden parecer uniformes en su composición y propiedades, independientemente de sus componentes. Si bien los cristales metálicos e iónicos comparten algunas similitudes, también existen diferencias definidas entre ellos.
Enlace iónico
El enlace iónico ocurre cuando los elementos ganan o pierden electrones de valencia para volverse más estables. Los elementos como el sodio suelen perder un electrón, lo que da como resultado un átomo con carga positiva, mientras que los elementos como el cloro suelen ganar un electrón que permite que el átomo se cargue negativamente. Estos átomos forman fácilmente un compuesto debido a la fuerte atracción eléctrica.
Cristales iónicos
Los cristales iónicos generalmente se forman entre elementos de los Grupos 1 y 2 cuando se combinan con elementos de los Grupos 16 y 17 en la tabla periódica. El enlace es entre las cargas positivas y negativas de los átomos individuales con los cristales resultantes que consisten en iones positivos y negativos dispuestos en un patrón alterno de cargas. Esta disposición confiere a los cristales iónicos determinadas propiedades; en general, tienden a tener altos puntos de fusión y son buenos aislantes. También son duros y quebradizos.
Unión metálica
La mayoría de los metales tienen muy pocos electrones de valencia en sus capas más externas; los metales también poseen orbitales de electrones vacíos justo por debajo de sus niveles de energía más altos, lo que resulta en cierta superposición de capas vacías. Debido a esto, los electrones de los metales tienden a vagar libremente entre los niveles de energía y no pertenecen totalmente a ningún átomo; esto a menudo se denomina "mar de electrones". El enlace metálico es la atracción entre átomos y electrones en este "mar".
Cristales Metálicos
Mientras que los cristales iónicos alternan cargas positivas con cargas negativas, los cristales metálicos contienen átomos con la misma carga rodeados por un mar de electrones. Dado que estos electrones pueden moverse libremente dentro de la estructura cristalina, los metales son buenos conductores de electricidad y calor. Además, es esta libertad de movimiento de los electrones lo que permite que los metales sean maleables y dúctil: Dado que el enlace es el mismo en todas las direcciones, los átomos pueden deslizarse entre sí sin rotura.
Otras propiedades
Además de las propiedades ya enumeradas, los cristales iónicos generalmente se disuelven en agua y otros líquidos iónicos. Los cristales metálicos son insolubles en agua. Los cristales metálicos también tienden a ser brillantes y reflectantes, mientras que los cristales iónicos tienden a tener una apariencia más parecida a la sal.