Metalli- ja ionikiteiden vertailu

Määriteltyinä mihin tahansa aineeseen, jolla on järjestetty, geometrinen, toistuva kuvio, kiteet saattavat näyttää olevan yhtenäiset meikkiensä ja ominaisuuksiensa suhteen niiden komponenteista riippumatta. Vaikka metallisilla ja ionisilla kiteillä on joitain yhtäläisyyksiä, niiden välillä on myös selkeitä eroja.

Ionisitoutuminen tapahtuu, kun elementit joko saavat tai menettävät valenssielektroneja vakautuakseen. Elementit, kuten natrium, yleensä menettävät elektronin, mikä johtaa positiivisesti varautuneeseen atomiin, kun taas alkuaineet, kuten kloori, tavallisesti saavat elektronin, joka sallii atomin negatiivisen varauksen. Nämä atomit muodostavat helposti yhdisteen voimakkaan sähköisen vetovoiman vuoksi.

Ionikiteet muodostuvat yleensä ryhmien 1 ja 2 elementtien väliin yhdistettynä jaksollisen kaavion ryhmien 16 ja 17 elementteihin. Sitoutuminen tapahtuu yksittäisten atomien positiivisten ja negatiivisten varausten välillä, jolloin tuloksena olevat kiteet koostuvat positiivisista ja negatiivisista ioneista järjestäytyneinä vaihtelevana varauskuviona. Tämä järjestely antaa ionikiteille tiettyjä ominaisuuksia; yleensä niillä on yleensä korkeat sulamispisteet ja ne ovat hyviä eristimiä. Ne ovat myös kovia ja hauraita.

Useimpien metallien uloimmissa kuoreissa on hyvin vähän valenssielektroneja; metalleilla on myös tyhjiä elektronirataita juuri korkeimpien energiatasojensa alapuolella, mikä johtaa tyhjien kuorien päällekkäisyyteen. Tämän vuoksi metallien elektronit pyrkivät vaeltamaan vapaasti energiatasojen välillä eivätkä kuulu kokonaan mihinkään yksittäiseen atomiin; tätä kutsutaan usein "elektronimereksi". Metallinen sitoutuminen on vetovoima atomien ja elektronien välillä tässä "meressä".

Vaikka ionikiteet vaihtelevat positiivisia varauksia negatiivisten varausten kanssa, metallikiteet sisältävät saman varauksen atomeja, joita ympäröi elektronimeri. Koska nämä elektronit voivat liikkua vapaasti kiteessä, metallit ovat hyviä johtimia sähkön ja lämmön Lisäksi tämä elektronien liikkumisvapaus antaa metallien olla sekä muokattavissa että pallografiitti: Koska sidos on sama kaikissa suunnissa, atomit voivat liukua toistensa ohitse ilman rikkomatta.

Jo lueteltujen ominaisuuksien lisäksi ioniset kiteet liukenevat yleensä veteen ja muihin ionisiin nesteisiin. Metallikiteet eivät liukene veteen. Metallisilla kiteillä on taipumus olla myös kiiltäviä ja heijastavia, kun taas ionikiteillä on yleensä enemmän suolan ulkonäköä.