Un cristal est un état solide de matière contenant un arrangement interne d'atomes, de molécules ou d'ions qui est régulier, répété et géométriquement arrangé. Les cristaux peuvent être groupés par la forme géométrique de leur disposition interne ou par leurs caractéristiques physiques ou chimiques, ou leurs propriétés. Les cristaux ioniques sont l'une des quatre principales catégories de cristaux lorsqu'ils sont groupés en fonction de leurs propriétés physiques et chimiques.

Force de liaison

Les ions sont des atomes qui portent une charge positive ou négative. Les forces électrostatiques entre les ions chargés de manière opposée constituant le cristal maintiennent les atomes ensemble. Les forces d'attraction entre les ions chargés de manière opposée sont significativement plus fortes que celles entre les atomes neutres et expliquent les propriétés présentées par les cristaux ioniques. Le chlorure de sodium, plus connu sous le nom de sel de table, est un exemple de cristal ionique.

Conductivité électrique

Les cristaux ioniques sont solubles dans l'eau. Une fois dissous, les ions composant le cristal se dissocient, ou se séparent, les libérant pour transporter la charge électrique à travers la solution. Les cristaux ioniques à l'état fondu conduisent également bien l'électricité. Comme la dissolution des cristaux dans l'eau, leur fusion permet aux ions libres de se déplacer vers des pôles positifs et négatifs.

Dureté

La force des liaisons entre les ions dans les cristaux ioniques les rend très durs par rapport à d'autres types de cristaux. Malgré leur dureté, les cristaux ioniques sont fragiles. Sous la pression, les ions dans le cristal qui ont la même charge glissent dans l'alignement. La répulsion électrostatique qui en résulte entre les ions semblables provoque la division du cristal.

Fusion et ébullition

Quand une substance est sous sa forme solide, ses atomes sont si étroitement liés qu'ils restent dans une position relativement fixe position. Chauffer le solide fait bouger les atomes et bien qu'ils restent liés les uns aux autres, les attachements sont plus lâches et les liquéfactions solides. Chauffer un liquide fait en sorte que ses particules finissent par vaincre les liens qui les unissent et que le liquide se vaporise. La température à laquelle la pression de vapeur est suffisamment importante pour provoquer la formation de bulles dans le liquide est appelée point d'ébullition de la substance. Les solides cristallins purs ont des points caractéristiques de fusion et d'ébullition, propriétés communément utilisées pour les identifier. Les cristaux ioniques présentent des points de fusion et d'ébullition élevés par rapport à ceux qui ont des liaisons non ioniques plus faibles.

Enthalpies

L'enthalpie de fusion est la quantité de chaleur nécessaire pour faire fondre une quantité spécifique, appelée mole, d'une substance solide tout en maintenant une pression constante. L'enthalpie de vaporisation est la quantité de chaleur nécessaire pour convertir une mole d'une substance liquide en un état gazeux, sous pression constante. Selon Fred Senese du Département de chimie de l'Université d'État de Frostburg, ces propriétés sont généralement 10 à 100 fois plus grandes pour les cristaux ioniques que celles ayant des liaisons chimiques plus faibles.