Metalliliste ja ioonkristallide võrdlus

Määratletud kui mis tahes aine, millel on korrapärane, geomeetriline ja korduv muster, võivad kristallid näida olevat ühtlase jumega ja omadustega, olenemata nende komponentidest. Kuigi metallilistel ja ioonilistel kristallidel on tõepoolest mõningaid sarnasusi, on ka nende vahel kindlaid erinevusi.

Iooniline side tekib siis, kui elemendid kas omandavad või kaotavad valentselektrone, et stabiilsemaks muutuda. Sellised elemendid nagu naatrium kaotavad tavaliselt elektroni, mille tulemuseks on positiivselt laetud aatom, samas kui elemendid nagu kloor omandavad tavaliselt elektroni, mis võimaldab aatomil negatiivselt laetud. Need aatomid moodustavad tugeva elektrilise atraktiivsuse tõttu hõlpsasti ühendi.

Ioonkristallid moodustuvad tavaliselt rühmade 1 ja 2 elementide vahel, kui need on ühendatud perioodilise diagrammi rühmade 16 ja 17 elementidega. Liimimine toimub üksikute aatomite positiivsete ja negatiivsete laengute vahel, mille tulemusena saadud kristallid koosnevad positiivsetest ja negatiivsetest ioonidest, mis on paigutatud laengute vaheldumisi. See paigutus annab ioonkristallidele teatud omadused; üldiselt on neil tavaliselt kõrge sulamistemperatuur ja nad on head isolaatorid. Nad on ka kõvad ja rabedad.

Enamiku metallide välimises kestas on väga vähe valentselektrone; metallidel on ka vabad elektronide orbitaalid veidi alla nende kõrgeima energiataseme, mis põhjustab vabade kestade mõningast kattumist. Seetõttu kipuvad metallide elektronid energiatasemete vahel vabalt ringi liikuma ega kuulu täielikult ühele aatomile; seda nimetatakse sageli "elektronide mereks". Metalliline sidumine on atraktiivsus aatomite ja elektronide vahel selles "meres".

Kui ioonkristallid vahelduvad positiivsete laengute ja negatiivsete laengute vahel, sisaldavad metallkristallid sama laenguga aatomeid, mida ümbritseb elektronide meri. Kuna need elektronid võivad kristallstruktuuris, metallid, vabalt liikuda on head dirigendid elektri ja soojuse tarbimine. Lisaks võimaldab see elektronide liikumisvabadus metallidel olla nii vormitavad kui ka plastiline: Kuna sidumine on igas suunas sama, võivad aatomid üksteisest mööda libiseda ilma purunemine.

Lisaks juba loetletud omadustele lahustuvad ioonkristallid tavaliselt vees ja muudes ioonvedelikes. Metallilised kristallid ei lahustu vees. Ka metallikristallid kipuvad olema läikivad ja peegeldavad, samas kui ioonkristallid on välimuselt soolasemad.