Atomer binder under kemiska reaktioner för att resultera i kristallbildning. Kristaller definieras som ett fast tillstånd av materia där atomer packas ihop tätt. Det utmärkande med kristaller är att deras fasta form är symmetrisk på alla sidor. Den specifika geometriska formen på kristaller kallas kristallgitter. När atomernas elektroner kombineras med omgivande atomer fullbordas en kemisk bindning och kristaller bildas.
Joniska obligationer
När joniska kristaller bildas hoppar elektroner om sina banor för att binda till motsvarande stödatom. Den resulterande kombinationen av negativt eller positivt laddade elektrostatiska krafter stabiliserar joner. Fysikern Charles Augustin de Coulomb definierade dessa elektrostatiska krafter, eller Coulombic-krafter, i form av en lag. Enligt Coulombs lag drar de attraktiva krafterna som bildas mellan atomerna atomerna tillsammans, och denna åtgärd replikeras negativt på grund av liknande laddningar mellan samma joner. Detta resulterar i en mycket stark bindning av atomer i kristallerna. Dessa högintensiva krafter tillskriver dessa kristaller höga smältpunkter och styva strukturer.
Kovalenta obligationer
En kovalent bindning är, som namnet antyder, en kristallstruktur där elektronerna inte lämnar sina banor. Elektroner delas istället mellan två atomer. En delad elektron på detta sätt binder varannan angränsande atomer. De bundna atomerna delar ytterligare en annan elektron från atomerna bredvid dem och så vidare. Kovalent bindning mellan ämnets atomer resulterar i bildandet av en geometrisk kristall.
Van der Waals-obligationer
En Van der Waals-bindning är en svag interaktion mellan ett ämnes atomer, vilket resulterar i kristaller med mjuk konsistens. Atomernas yttre bana är helt fylld med delade elektroner, men deras laddning fortsätter att överföras.
Vätebindningar
En vätebindning bildas när en väteatom dras till respektive elektroner i motsvarande atomer. Detta stör kristallbildningen. En väteatom, efter att ha varit bunden till en annan atom, dras mot den negativa laddningen hos en angränsande molekyl. Detta begränsar väteatomen mellan två negativa laddningar. Vätebindningar finns vanligtvis i iskristaller, där väteatomer packas tätt mellan två syreatomer.
Metalliska obligationer
Vid metallisk kristallbildning bryts alla elektroner från atombanorna loss från deras banor. Dessa klumpar ihop sig och bildar ett moln. Hela detta kluster lockas av atomernas positivt laddade centrum. Denna attraktion håller atomerna ihop. Alla metaller bildar kristaller av denna typ. Eftersom elektronerna är fria att röra sig i föreningen är de bildade kristallerna mycket ledande.
