Порівняння металевих та іонних кристалів

Кристали, що визначаються як будь-яка речовина із впорядкованим, геометричним, повторюваним малюнком, можуть здаватися однорідними за складом та властивостями, незалежно від їх компонентів. Хоча металеві та іонні кристали поділяють деяку подібність, між ними також є певні відмінності.

Іонний зв’язок відбувається, коли елементи або отримують, або втрачають валентні електрони, щоб стати більш стабільними. Такі елементи, як натрій, зазвичай втрачають електрон, що призводить до позитивно зарядженого атома, тоді як такі елементи, як хлор, зазвичай отримують електрон, що дозволяє атому стати негативно зарядженим. Ці атоми легко утворюють сполуку завдяки сильному електричному притяганню.

Іонічні кристали, як правило, утворюються між елементами 1 та 2 груп у поєднанні з елементами 16 та 17 груп на періодичній карті. Зв'язок відбувається між позитивним і негативним зарядами окремих атомів з утвореними кристалами, що складаються з позитивних і негативних іонів, розташованих у змінному режимі зарядів. Це розташування надає іонним кристалам певні властивості; загалом вони, як правило, мають високі температури плавлення і є хорошими ізоляторами. Вони також тверді і крихкі.

У більшості металів дуже мало валентних електронів у найвіддаленіших оболонках; метали також мають вакантні електронні орбіталі трохи нижче їх найвищого рівня енергії, що призводить до певного перекриття вакантних оболонок. Через це електрони металів, як правило, вільно кочують між енергетичними рівнями і не належать повністю жодному атому; це часто називають "морем електронів". Металевий зв’язок - це притягання між атомами та електронами в цьому «морі».

У той час як іонні кристали чергують позитивні заряди з негативними, металеві кристали містять атоми з однаковим зарядом, оточені морем електронів. Оскільки ці електрони вільно рухаються в кристалічній структурі, метали хороші провідники електроенергії та тепла. Крім того, саме ця свобода електронів в русі дозволяє металам бути як пластичними, так і пластичний: оскільки зв'язок однаковий у всіх напрямках, атоми можуть ковзати один біля одного без розбивання.

На додаток до вже перерахованих властивостей, іонні кристали зазвичай розчиняються у воді та інших іонних рідинах. Металеві кристали не розчиняються у воді. Металеві кристали також мають тенденцію бути блискучими і відбиваючими, тоді як іонні кристали мають, як правило, більше солеподібний вигляд.