Substancje posiadające wiązania jonowe

• tworzą kryształy jonowe (jonowa sieć krystaliczna) - na przemian uporządkowane aniony i kationy.

• Podczas rozpuszczania lub topnienia takiego kryształu jony te są uwalniane z sieci i otaczane cząsteczkami wody (hydratowane), dlatego związki jonowe dysocjują w 100%.
  
  

Właściwości substancji posiadających wiązania jonowe:

-  wysoka twardość,

-  kruchość,

-  wysokie temperatury topnienia, często przewyższające temperaturę rozkładu  związku,

-  dobra rozpuszczalność w wodzie,

-  wysokie przewodnictwo elektryczne stopionych substancji jonowych oraz ich wodnych roztworów,

-  brak przewodnictwa elektrycznego kryształu, ze względu na unieruchomienie  jonów w sieci

Związki chemiczne posiadające wiązania kowalencyjne

tworzą dwa rodzaje kryształów: cząsteczkowe (molekularne) lub kowalencyjne (diament, grafit).

W kryształach molekularnych uporządkowane są cząsteczki (cząsteczki stanowią węzły sieci krystalicznej).

Na rysunku fragment sieci krystalicznej lodu.
W węzłach sieci cząsteczki wody (czerwone atomy to tlen, białe - wodór).
Czarne, krótkie kreseczki to wiązania kowalencyjne, żółte - wiązania wodorowe

W kryształach kowalencyjnych w węzłach sieci krystalicznej znajdują się atomy, jak w strukturze diamentu czy grafitu

Atomy węgla są połączone mocnymi wiązaniami kowalencyjnymi:

• w diamencie z czterema innymi atomami węgla (wszystkie elektrony walencyjne węgla są wykorzystane na utworzenie wiązań kowalencyjnych, hybrydyzacja węgla sp³)

• w graficie z trzema innymi atomami węgla (tylko 3 elektrony walencyjne węgla są wykorzystane na utworzenie wiązań kowalencyjnych (hybrydyzacja węgla - sp²), czwarty elektron walencyjny każdego atomu węgla wchodzi w skład tzw. chmury elektronowej, która swobodnie może się przemieszczać pomiędzy warstwami atomów węgla (dzięki temu grafit, jako jedyny niemetal przewodzi prąd elektryczny)

Substancje posiadające wiązania metaliczne zawierają w swojej strukturze tzw. zręby atomowe (kationy metali), pomiędzy którymi swobodnie przemieszczają się maleńkie elektrony (swobodna chmura elektronowa):

Właściwości metali:

-  połysk metaliczny,

-  wysokie przewodnictwo elektrycznedzięki swobodnej chmurze elektronowej

-  wysokie przewodnictwo cieplne dzięki zrębom atomowym, które drgając przekazują sobie energię
-  kowalność,

-  ciągliwość,

-  wysokie temperatury topnienia (wyjątek: litowce, gal, ind, rtęć).

Substancje zawierające w swojej strukturze wiązania wodorowe mają podwyższone temperatury wrzenia i topnienia.

Często właściwości tych substancji są inne niż właściwości substancji o podobnej budowie bez wiązań wodorowych.

Np. ze względu na obecność wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami wody, ma ona wyjątkowe właściwości:

1. objętość wody w czasie krzepnięcia rośnie, podczas gdy zwykle ciało stałe, ze względu na uporządkowaną strukturę ma mniejszą objętość niż ciecz, z której powstało;

2. gęstość lodu jest mniejsza niż gęstość wody, podczas gdy zazwyczaj ciała stałe mają większą gęstość niż ciecze, z których powstają

Fragment struktury lodu

Wszystko to przez wiązania wodorowe, które nie pozwalają cząsteczkom wody, podczas krzepnięcia, gęsto się upakować. Pomiędzy nimi powstają luki (wolne, puste przestrzenie), które wypełniają się powietrzem.