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Definiti come qualsiasi sostanza con un motivo ordinato, geometrico e ripetuto, i cristalli possono sembrare uniformi nel trucco e nelle proprietà indipendentemente dai loro componenti. Mentre i cristalli metallici e ionici condividono alcune somiglianze, ci sono anche differenze definite tra loro.
Legame ionico
Il legame ionico si verifica quando gli elementi acquisiscono o perdono elettroni di valenza per diventare più stabili. Elementi come il sodio di solito perdono un elettrone, causando un atomo caricato positivamente, mentre elementi come il cloro di solito ottengono un elettrone che consente all'atomo di caricarsi negativamente. Questi atomi formano prontamente un composto a causa della forte attrazione elettrica.
Cristalli ionici
Fotolia.com "> ••• fleur de sel, cristallo di sale marino bianco, immagine di sfondo bianco di Oliver Mohr da Fotolia.comI cristalli ionici di solito si formano tra gli elementi dei gruppi 1 e 2 quando combinati con gli elementi dei gruppi 16 e 17 sulla carta periodica. Il legame è tra le cariche positive e negative dei singoli atomi con i cristalli risultanti costituiti da ioni positivi e negativi disposti in un modello alternato di cariche. Questa disposizione conferisce ai cristalli ionici determinate proprietà; in generale tendono ad avere alti punti di fusione e sono buoni isolanti. Sono anche duri e fragili.
Incollaggio metallico
La maggior parte dei metalli ha pochissimi elettroni di valenza nei loro gusci più esterni; i metalli possiedono anche orbitali di elettroni liberi appena al di sotto dei loro più alti livelli di energia che si traducono in una sovrapposizione di gusci liberi. Per questo motivo, gli elettroni dei metalli tendono a vagare liberamente tra i livelli di energia e non appartengono totalmente a nessun atomo; questo è spesso indicato come un "mare di elettroni". Il legame metallico è l'attrazione tra atomi ed elettroni in questo "mare".
Cristalli Metallici
Fotolia.com "> ••• Immagine disegnata da Ewe Degiampietro da Fotolia.comMentre i cristalli ionici alternano cariche positive a cariche negative, i cristalli metallici contengono atomi con la stessa carica circondati da un mare di elettroni. Poiché questi elettroni sono liberi di muoversi all'interno della struttura cristallina, i metalli sono buoni conduttori di elettricità e calore. Inoltre, è questa libertà di movimento degli elettroni che consente ai metalli di essere sia malleabili che duttili: poiché il legame è lo stesso in tutte le direzioni, gli atomi possono scivolare uno accanto all'altro senza rompersi.
Altre proprietà
Oltre alle proprietà già elencate, i cristalli ionici si dissolveranno solitamente in acqua e altri liquidi ionici. I cristalli metallici sono insolubili in acqua. Anche i cristalli metallici tendono ad essere lucidi e riflettenti, mentre i cristalli ionici tendono ad avere un aspetto più simile al sale.