Metālisko un jonu kristālu salīdzinājums

Definēts kā jebkura viela ar sakārtotu, ģeometrisku, atkārtojošu modeli, šķiet, ka kristāli ir vienādi pēc kosmētikas un īpašībām neatkarīgi no to komponentiem. Kaut arī metāliskajiem un jonu kristāliem ir kopīgas līdzības, starp tiem ir arī noteiktas atšķirības.

Jonu saistīšana notiek, kad elementi vai nu iegūst, vai zaudē valences elektronus, lai kļūtu stabilāki. Tādi elementi kā nātrijs parasti zaudēs elektronu, kā rezultātā pozitīvi uzlādēts atoms, savukārt tādi elementi kā hlors parasti iegūst elektronu, kas ļauj atomam kļūt negatīvi lādētam. Šie atomi spēcīgas elektriskās pievilcības dēļ viegli veido savienojumu.

Jonu kristāli parasti veidojas starp elementiem no 1. un 2. grupas, apvienojot tos ar periodiskās diagrammas 16. un 17. grupas elementiem. Savienojums ir starp atsevišķu atomu pozitīvajiem un negatīvajiem lādiņiem ar iegūtiem kristāliem, kas sastāv no pozitīviem un negatīviem joniem, kas izvietoti mainīgā lādiņu veidā. Šī vienošanās dod jonu kristāliem noteiktas īpašības; viņiem parasti ir augstas kušanas temperatūras un tie ir labi izolatori. Viņi arī ir grūti un trausli.

Lielākajai daļai metālu visattālākajos apvalkos ir ļoti maz valences elektronu; metāliem ir arī brīvas elektronu orbitāles, kas atrodas tieši zem to augstākā enerģijas līmeņa, kā rezultātā brīvi apvalki daļēji pārklājas. Tāpēc metālu elektroni mēdz brīvi klīst starp enerģijas līmeņiem un pilnībā nepieder nevienam vienam atomam; to bieži dēvē par "elektronu jūru". Metāliskā saite ir pievilcība starp atomiem un elektroniem šajā "jūrā".

Kamēr jonu kristāli pozitīvos lādiņus maina ar negatīviem lādiņiem, metāla kristāli satur atomus ar tādu pašu lādiņu, ko ieskauj elektronu jūra. Tā kā šie elektroni var brīvi pārvietoties kristāla struktūrā, metāli ir labi diriģenti elektroenerģijas un siltuma. Turklāt šī elektronu pārvietošanās brīvība ļauj metāliem būt gan kaļamiem, gan kaļamais: Tā kā savienojums visos virzienos ir vienāds, atomi var slīdēt garām viens otram bez laušana.

Papildus jau uzskaitītajām īpašībām jonu kristāli parasti izšķīst ūdenī un citos jonu šķidrumos. Metāliskie kristāli ūdenī nešķīst. Arī metāliskie kristāli mēdz būt spīdīgi un atstarojoši, savukārt jonu kristāli pēc izskata ir vairāk līdzīgi sāļiem.