Сравнение металлических и ионных кристаллов

Кристаллы, определяемые как любое вещество с упорядоченным геометрическим повторяющимся узором, могут казаться однородными по составу и свойствам независимо от их компонентов. Хотя металлические и ионные кристаллы действительно имеют некоторое сходство, между ними также есть определенные различия.

Ионная связь происходит, когда элементы либо приобретают, либо теряют валентные электроны, чтобы стать более стабильными. Такие элементы, как натрий, обычно теряют электрон, что приводит к положительно заряженному атому, в то время как такие элементы, как хлор, обычно приобретают электрон, который позволяет атому становиться отрицательно заряженным. Эти атомы легко образуют соединение из-за сильного электрического притяжения.

Ионные кристаллы обычно образуются между элементами из групп 1 и 2 в сочетании с элементами из групп 16 и 17 на периодической диаграмме. Связь происходит между положительными и отрицательными зарядами отдельных атомов, в результате чего кристаллы состоят из положительных и отрицательных ионов, расположенных в чередующемся порядке зарядов. Такое расположение придает ионным кристаллам определенные свойства; как правило, они имеют высокие температуры плавления и являются хорошими изоляторами. Также они твердые и хрупкие.

У большинства металлов очень мало валентных электронов во внешних оболочках; металлы также обладают вакантными электронными орбиталями чуть ниже их наивысших энергетических уровней, что приводит к некоторому перекрытию свободных оболочек. Из-за этого электроны металлов имеют тенденцию свободно перемещаться между энергетическими уровнями и не принадлежат полностью какому-либо одному атому; это часто называют «морем электронов». Металлические связи - это притяжение между атомами и электронами в этом «море».

В то время как ионные кристаллы чередуют положительные заряды с отрицательными зарядами, металлические кристаллы содержат атомы с таким же зарядом, окруженные морем электронов. Поскольку эти электроны могут свободно перемещаться внутри кристаллической структуры, металлы хорошие дирижеры электричества и тепла. Кроме того, именно эта свобода движения электронов позволяет металлам быть как пластичными, так и пластичными. пластичный: поскольку связь одинакова во всех направлениях, атомы могут скользить мимо друг друга без ломка.

В дополнение к уже перечисленным свойствам ионные кристаллы обычно растворяются в воде и других ионных жидкостях. Металлические кристаллы не растворяются в воде. Металлические кристаллы также имеют тенденцию быть блестящими и отражающими, в то время как ионные кристаллы имеют тенденцию быть более похожими на соль по внешнему виду.