Atomii se leagă în timpul reacțiilor chimice pentru a rezulta în formarea cristalelor. Cristalele sunt definite ca o stare solidă a materiei în care atomii sunt strânși împreună. Caracteristica distinctivă a cristalelor este că forma lor solidă este simetrică pe toate părțile. Forma geometrică specifică a cristalelor se numește rețea de cristal. Când electronii atomilor se combină cu atomii din jur, se realizează o legătură chimică și se formează cristale.
Legături ionice
Când se formează cristale ionice, electronii își sar orbitele pentru a se lega cu atomul de susținere corespunzător. Combinația rezultată a forțelor electrostatice încărcate negativ sau pozitiv stabilizează ionii. Fizicianul Charles Augustin de Coulomb a definit aceste forțe electrostatice, sau forțe Coulombic, sub forma unei legi. Conform legii lui Coulomb, forțele de atracție formate între atomi atrag atomii împreună, iar această acțiune este reprodusă negativ din cauza sarcinilor similare dintre aceiași ioni. Acest lucru are ca rezultat o legătură foarte puternică de atomi în cristale. Aceste forțe extrem de intense atribuie acestor cristale puncte de topire ridicate și structuri rigide.
Legaturi covalente
O legătură covalentă, așa cum sugerează și numele, este o structură cristalină în care electronii nu își părăsesc orbitele. În schimb, electronii sunt împărțiți între doi atomi. Un electron comun în acest fel leagă la fiecare doi atomi adiacenți. Atomii legați împart în continuare un alt electron din atomii de lângă ei și așa mai departe. Legătura covalentă între atomii unei substanțe are ca rezultat formarea unui cristal geometric.
Van der Waals Bonds
O legătură Van der Waals este o interacțiune slabă între atomii unei substanțe, rezultând cristale cu consistență moale. Orbita exterioară a atomilor este complet umplută cu electroni comuni, dar încărcarea lor continuă să se transfere.
Legături de hidrogen
O legătură de hidrogen se formează atunci când un atom de hidrogen este atras către electronii respectivi ai atomilor corespunzători. Acest lucru interferează cu formarea cristalelor. Un atom de hidrogen, după ce a fost legat de un alt atom, este tras spre sarcina negativă a unei molecule vecine. Aceasta limitează atomul de hidrogen între două sarcini negative. Legăturile de hidrogen se găsesc în mod obișnuit în cristalele de gheață, în care atomii de hidrogen sunt strânși strâns între doi atomi de oxigen.
Obligațiuni metalice
În formarea cristalelor metalice, toți electronii din orbitele atomice se desprind de căile lor. Acestea se adună și formează un nor. Întregul grup este atras de centrele încărcate pozitiv ale atomilor. Această atracție ține împreună atomii. Toate metalele formează cristale de acest tip. Deoarece electronii sunt liberi să se miște în compus, cristalele formate sunt extrem de conductoare.