Comparação entre cristais metálicos e iônicos

Definidos como qualquer substância com um padrão ordenado, geométrico e repetitivo, os cristais podem parecer uniformes em composição e propriedades, independentemente de seus componentes. Embora os cristais metálicos e iônicos compartilhem algumas semelhanças, também existem diferenças definidas entre eles.

A ligação iônica ocorre quando os elementos ganham ou perdem elétrons de valência para se tornarem mais estáveis. Elementos como o sódio geralmente perdem um elétron, resultando em um átomo carregado positivamente, enquanto elementos como o cloro geralmente ganham um elétron que permite que o átomo fique carregado negativamente. Esses átomos prontamente formam um composto devido à forte atração elétrica.

Cristais iônicos geralmente se formam entre os elementos dos Grupos 1 e 2 quando combinados com os elementos dos Grupos 16 e 17 no gráfico periódico. A ligação ocorre entre as cargas positivas e negativas de átomos individuais com os cristais resultantes consistindo em íons positivos e negativos dispostos em um padrão alternado de cargas. Esse arranjo dá aos cristais iônicos certas propriedades; em geral, eles tendem a ter pontos de fusão elevados e são bons isolantes. Eles também são duros e quebradiços.

A maioria dos metais tem muito poucos elétrons de valência em suas camadas mais externas; metais também possuem orbitais de elétrons vazios logo abaixo de seus níveis de energia mais altos, o que resulta em alguma sobreposição de camadas vazias. Por causa disso, os elétrons dos metais tendem a vagar livremente entre os níveis de energia e não pertencem totalmente a nenhum átomo; isso geralmente é conhecido como um "mar de elétrons". A ligação metálica é a atração entre átomos e elétrons neste "mar".

Enquanto os cristais iônicos alternam cargas positivas com negativas, os cristais metálicos contêm átomos com a mesma carga cercados por um mar de elétrons. Uma vez que esses elétrons estão livres para se mover dentro da estrutura do cristal, os metais são bons condutores de eletricidade e calor. Além disso, é essa liberdade de movimento dos elétrons que permite que os metais sejam maleáveis ​​e dúctil: uma vez que a ligação é a mesma em todas as direções, os átomos podem deslizar uns sobre os outros sem quebra.

Além das propriedades já listadas, os cristais iônicos geralmente se dissolvem em água e outros líquidos iônicos. Os cristais metálicos são insolúveis em água. Os cristais metálicos também tendem a ser brilhantes e reflexivos, enquanto os cristais iônicos tendem a ter uma aparência mais parecida com o sal.