Les atomes se lient au cours des réactions chimiques pour entraîner la formation de cristaux. Les cristaux sont définis comme un état solide de la matière dans lequel les atomes sont étroitement liés. La particularité des cristaux est que leur forme solide est symétrique de tous les côtés. La forme géométrique spécifique des cristaux s'appelle un réseau cristallin. Lorsque les électrons des atomes se combinent avec les atomes environnants, une liaison chimique est consommée et des cristaux se forment.
Des liaisons ioniques
Lorsque des cristaux ioniques se forment, les électrons sautent leurs orbites pour se lier à l'atome de support correspondant. La combinaison résultante de forces électrostatiques chargées négativement ou positivement stabilise les ions. Le physicien Charles Augustin de Coulomb a défini ces forces électrostatiques, ou forces coulombiennes, sous la forme d'une loi. Selon la loi de Coulomb, les forces d'attraction formées entre les atomes rapprochent les atomes, et cette action est répliquée négativement en raison des charges similaires entre les mêmes ions. Il en résulte une liaison très forte des atomes dans les cristaux. Ces forces très intenses attribuent des points de fusion élevés et des structures rigides à ces cristaux.
Des liaisons covalentes
Une liaison covalente, comme son nom l'indique, est une structure cristalline dans laquelle les électrons ne quittent pas leurs orbites. Les électrons, au contraire, sont partagés entre deux atomes. Un électron partagé de cette manière se lie tous les deux atomes adjacents. Les atomes liés partagent en outre un autre électron des atomes à côté d'eux et ainsi de suite. La liaison covalente entre les atomes d'une substance entraîne la formation d'un cristal géométrique.
Obligations Van der Waals
Une liaison de Van der Waals est une interaction faible entre les atomes d'une substance, résultant en des cristaux de consistance molle. L'orbite externe des atomes est complètement remplie d'électrons partagés, mais leur charge continue de se transférer.
Liaisons hydrogène
Une liaison hydrogène se forme lorsqu'un atome d'hydrogène est attiré vers les électrons respectifs des atomes correspondants. Cela interfère avec la formation des cristaux. Un atome d'hydrogène, après avoir été lié à un autre atome, est attiré vers la charge négative d'une molécule voisine. Cela confine l'atome d'hydrogène entre deux charges négatives. Les liaisons hydrogène se trouvent généralement dans les cristaux de glace, où les atomes d'hydrogène sont étroitement emballés entre deux atomes d'oxygène.
Obligations métalliques
Dans la formation de cristaux métalliques, tous les électrons des orbites atomiques se libèrent de leur trajectoire. Ceux-ci s'agglutinent et forment un nuage. Tout cet amas est attiré par les centres chargés positivement des atomes. Cette attraction maintient les atomes ensemble. Tous les métaux forment des cristaux de ce type. Comme les électrons sont libres de se déplacer dans le composé, les cristaux formés sont très conducteurs.