Porovnanie kovových a iónových kryštálov

Definované ako akákoľvek látka s usporiadaným, geometrickým, opakujúcim sa vzorom, kryštály sa môžu zdať byť jednotné v líčení a vlastnostiach bez ohľadu na ich zložky. Zatiaľ čo kovové a iónové kryštály zdieľajú určité podobnosti, existujú medzi nimi tiež určité rozdiely.

K iónovej väzbe dochádza, keď prvky buď získavajú alebo strácajú valenčné elektróny, aby sa stali stabilnejšími. Prvky ako sodík zvyčajne stratia elektrón, čo má za následok kladne nabitý atóm, zatiaľ čo prvky ako chlór zvyčajne získavajú elektrón, ktorý umožňuje zápornému nabitiu atómu. Tieto atómy ľahko tvoria zlúčeninu v dôsledku silnej elektrickej príťažlivosti.

Iónové kryštály sa zvyčajne tvoria medzi prvkami zo skupín 1 a 2 v kombinácii s prvkami zo skupín 16 a 17 na periodickom diagrame. Väzba je medzi kladným a záporným nábojom jednotlivých atómov a výslednými kryštálmi pozostávajúcimi z kladných a záporných iónov usporiadaných do striedavého vzoru nábojov. Toto usporiadanie poskytuje iónové kryštály určité vlastnosti; Spravidla majú vysoké teploty topenia a sú dobrými izolátormi. Sú tiež tvrdé a krehké.

Väčšina kovov má vo svojich vonkajších obaloch veľmi málo valenčných elektrónov; kovy tiež majú voľné elektrónové orbitaly tesne pod ich najvyššou úrovňou energie, čo vedie k určitému prekrývaniu voľných škrupín. Z tohto dôvodu majú elektróny kovov tendenciu voľne sa pohybovať medzi energetickými úrovňami a nepatria celkom k žiadnemu atómu; toto sa často označuje ako „more elektrónov“. Kovová väzba je príťažlivosť medzi atómami a elektrónmi v tomto „mori“.

Zatiaľ čo iónové kryštály striedajú kladné náboje so zápornými nábojmi, kovové kryštály obsahujú atómy s rovnakým nábojom obklopené morom elektrónov. Pretože sa tieto elektróny môžu voľne pohybovať v kryštálovej štruktúre, kovy sú dobrí vodiči elektriny a tepla. Okrem toho je to práve táto sloboda pohybov elektrónov, ktorá umožňuje kovom byť tvárny aj tvárne: Pretože väzba je rovnaká vo všetkých smeroch, atómy môžu kĺzať okolo seba bez seba lámanie.

Okrem už uvedených vlastností sa iónové kryštály zvyčajne rozpúšťajú vo vode a iných iónových kvapalinách. Kovové kryštály sú nerozpustné vo vode. Kovové kryštály tiež majú tendenciu byť lesklé a reflexné, zatiaľ čo iónové kryštály majú tendenciu vyzerať skôr ako soľ.