Atomer binder seg under kjemiske reaksjoner for å resultere i krystalldannelse. Krystaller er definert som en solid tilstand av materie der atomer pakkes tett sammen. Det særtrekk ved krystaller er at deres faste form er symmetrisk på alle sider. Den spesifikke geometriske formen til krystaller kalles et krystallgitter. Når elektronene til atomer kombineres med omkringliggende atomer, fullføres en kjemisk binding, og det dannes krystaller.
Joniske obligasjoner
Når ioniske krystaller dannes, hopper elektroner sine baner for å binde seg til det tilsvarende bærende atomet. Den resulterende kombinasjonen av negativt eller positivt ladede elektrostatiske krefter stabiliserer ioner. Fysikeren Charles Augustin de Coulomb definerte disse elektrostatiske kreftene, eller Coulombic-kreftene, i form av en lov. I følge Coulombs lov trekker attraktivkreftene som dannes mellom atomene atomene sammen, og denne handlingen replikeres negativt på grunn av de samme ladningene mellom de samme ionene. Dette resulterer i en veldig sterk binding av atomer i krystallene. Disse svært intense kreftene tilskriver disse krystallene høye smeltepunkter og stive strukturer.
Kovalente bindinger
En kovalent binding, som navnet antyder, er en krystallstruktur der elektronene ikke forlater banene sine. Elektroner deles i stedet mellom to atomer. Et delt elektron binder på denne måten hvert annet tilstøtende atom. De bundne atomer deler videre et annet elektron fra atomene ved siden av dem og så videre. Kovalent binding mellom et stoffs atomer resulterer i dannelsen av en geometrisk krystall.
Van der Waals obligasjoner
En Van der Waals-binding er en svak interaksjon mellom atomene i et stoff, noe som resulterer i krystaller med myk konsistens. Atomens ytre bane er fullstendig fylt med delte elektroner, men ladningen overføres stadig.
Hydrogenobligasjoner
En hydrogenbinding dannes når et hydrogenatom trekkes mot de respektive elektronene til de tilsvarende atomer. Dette forstyrrer krystallformasjonen. Et hydrogenatom trekkes mot den negative ladningen til et nabomolekyl etter å være bundet til et annet atom. Dette begrenser hydrogenatomet mellom to negative ladninger. Hydrogenbindinger finnes ofte i iskrystaller, hvor hydrogenatomer pakkes tett mellom to oksygenatomer.
Metalliske obligasjoner
I metallisk krystalldannelse bryter alle elektronene fra atombanene seg fri fra deres baner. Disse klumper seg sammen og danner en sky. Hele denne klyngen tiltrekkes av atomene som er positivt ladede. Denne attraksjonen holder atomene sammen. Alle metaller danner krystaller av denne typen. Siden elektronene er frie til å bevege seg i forbindelsen, er de dannede krystallene svært ledende.