Comparație între cristale metalice și ionice

Definite ca orice substanță cu un model ordonat, geometric, care se repetă, cristalele pot părea uniforme în ceea ce privește machiajul și proprietățile, indiferent de componentele lor. În timp ce cristalele metalice și ionice împărtășesc unele similitudini, există și diferențe certe între ele.

Legarea ionică apare atunci când elementele câștigă sau pierd electroni de valență pentru a deveni mai stabile. Elementele precum sodiul vor pierde de obicei un electron, rezultând un atom încărcat pozitiv, în timp ce elemente precum clorul câștigă de obicei un electron care permite atomului să fie încărcat negativ. Acești atomi formează cu ușurință un compus datorită atracției electrice puternice.

Cristalele ionice se formează de obicei între elementele din grupurile 1 și 2 atunci când sunt combinate cu elemente din grupurile 16 și 17 din diagrama periodică. Legătura este între sarcinile pozitive și negative ale atomilor individuali cu cristalele rezultate constând din ioni pozitivi și negativi dispuși într-un model alternativ de sarcini. Acest aranjament conferă cristalelor ionice anumite proprietăți; în general, au tendința de a avea puncte de topire ridicate și sunt buni izolatori. De asemenea, sunt dure și casante.

Majoritatea metalelor au foarte puțini electroni de valență în cochiliile lor exterioare; metalele posedă, de asemenea, orbitali de electroni liberi chiar sub nivelurile lor cele mai ridicate de energie, ceea ce duce la unele suprapuneri ale cochiliilor vacante. Din această cauză, electronii metalelor tind să se plimbe liber între nivelurile de energie și nu aparțin în totalitate niciunui atom; aceasta este adesea denumită „o mare de electroni”. Legătura metalică este atracția dintre atomi și electroni în această „mare”.

În timp ce cristalele ionice alternează sarcini pozitive cu sarcini negative, cristalele metalice conțin atomi cu aceeași sarcină înconjurată de o mare de electroni. Deoarece acești electroni sunt liberi să se miște în structura cristalină, metalele sunt dirijori buni de electricitate și căldură. În plus, această libertate de mișcare a electronilor permite metalelor să fie atât maleabile, cât și ductil: Deoarece legătura este aceeași în toate direcțiile, atomii pot aluneca unul lângă celălalt fără spargere.

Pe lângă proprietățile deja enumerate, cristalele ionice se vor dizolva de obicei în apă și alte lichide ionice. Cristalele metalice sunt insolubile în apă. Cristalele metalice tind, de asemenea, să fie strălucitoare și reflectorizante, în timp ce cristalele ionice tind să aibă un aspect mai asemănător sării.