השוואה בין גבישים מטאליים ויוניים

מוגדר ככל חומר עם תבנית מסודרת, גיאומטרית וחוזרת ונראה, גבישים עשויים להיות אחידים באיפור ובתכונות ללא קשר למרכיביהם. בעוד שקריסטלים מתכתיים ויוניים אכן חולקים קווי דמיון מסוימים, ישנם גם הבדלים מובהקים ביניהם.

מליטה יונית מתרחשת כאשר אלמנטים צוברים או מאבדים אלקטרונים ערכיים על מנת להיות יציבים יותר. אלמנטים כמו נתרן בדרך כלל יאבדו אלקטרון, וכתוצאה מכך אטום טעון חיובי, בעוד שאלמנטים כמו כלור בדרך כלל צוברים אלקטרון המאפשר לאטום להיות טעון שלילי. אטומים אלה יוצרים בקלות תרכובת בשל המשיכה החשמלית החזקה.

גבישים יוניים נוצרים בדרך כלל בין אלמנטים מקבוצות 1 ו -2 כאשר הם משולבים עם אלמנטים מקבוצות 16 ו -17 בתרשים המחזורי. הקשר הוא בין המטענים החיוביים והשליליים של אטומים בודדים כאשר הגבישים הנוצרים מורכבים מיונים חיוביים ושליליים המסודרים בתבנית מטענים מתחלפת. סידור זה מעניק לגבישים יוניים תכונות מסוימות; באופן כללי הם נוטים לנקודות התכה גבוהות והם מבודדים טובים. הם גם קשים ושבירים.

ברוב המתכות יש מעט מאוד אלקטרוני ערכיות בקליפות החיצוניות ביותר שלהם; למתכות יש גם מסלולי אלקטרונים פנויים בדיוק מתחת לרמות האנרגיה הגבוהות ביותר שלהם, מה שמביא לחפיפה מסוימת של פגזים ריקים. מכיוון שכך, אלקטרונים של מתכות נוטים להסתובב חופשי בין מפלסי האנרגיה ולא שייכים לאף אטום אחד; זה מכונה לעיתים קרובות "ים אלקטרונים". קשר מתכתי הוא המשיכה בין אטומים ואלקטרונים ב"ים "זה.

בעוד שגבישים יוניים מחליפים מטענים חיוביים עם מטענים שליליים, גבישים מתכתיים מכילים אטומים בעלי מטען זהה המוקפים בים אלקטרונים. מאחר ואלקטרונים אלה חופשיים לנוע בתוך מבנה הגביש, מתכות הם מנצחים טובים של חשמל וחום. בנוסף, החופש הזה של האלקטרונים לנוע הוא שמאפשר למתכות להיות גם ניתנות לגמישות וגם רקיע: מכיוון שהקשר זהה לכל הכיוונים, האטומים יכולים להחליק אחד על השני בלי שְׁבִירָה.

בנוסף לתכונות שכבר פורטו, גבישי יון יתמוססו בדרך כלל במים ובנוזלים יוניים אחרים. גבישים מתכתיים אינם מסיסים במים. גבישים מתכתיים נוטים גם להיות מבריקים ומשקפים, ואילו גבישים יוניים נוטים להיות דמויי מלח יותר.