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Les solides cristallins sont constitués de répétitions, de motifs tridimensionnels ou de structures de molécules, d'atomes ou d'ions. Ces particules ont tendance à agrandir les espaces qu'elles occupent, créant ainsi des structures solides, presque incompressibles. Il existe trois principaux types de solides cristallins: moléculaires, ioniques et atomiques. Cependant, les solides atomiques peuvent être classés en tant que membres du groupe 8A, en réseau ou en métaux cristallins (formant six types au total).
Moléculaire
Les solides cristallins moléculaires sont constitués de molécules comprimées, qui sont maintenues ensemble par des liaisons de dispersion (ou de Londres), dipolaires-dipolaires et d'hydrogène, par des forces interparticulaires. Ce sont toutes des forces intermoléculaires, qui sont considérablement plus faibles que les forces intramoléculaires, telles que les liaisons ioniques. Les solides moléculaires cristallins sont très doux, étant à la fois des conducteurs faibles sur le plan électrique et thermique et des points de fusion bas à modérés. Des exemples typiques sont la glace (H 2 O) et la neige carbonique (CO 2).
Ionique
Les solides cristallins ioniques - composés d'ions négatifs et positifs, unis par l'attraction ion à ion - se présentent sous trois formes de base: à trous triangulaires, tétraédriques et octaédriques. Toutes ces différentes dispositions présentent généralement des ions plus petits remplissant les trous et les plus grands composant la structure primaire. Les solides cristallins ioniques sont connus pour leurs points de fusion élevés et pour leur dureté et leur fragilité. Des exemples typiques sont le chlorure de sodium (NaCl), l'oxyde de magnésium (MgO) et le fluorure de calcium (CaF 2).
Atomique
Les solides cristallins atomiques sont constitués d'atomes liés par dispersion. Ce sont des solides mous, de mauvais conducteurs électriques et thermiques et des points de fusion bas.
Groupe 8A
Les solides cristallins du groupe 8A forment une variété spécifique de solides cristallins. Ils sont constitués de gaz nobles solides inertes (tels que le néon (Ne), l'argon (Ar), l'hélium (He) et le radon (Rn)], et ne peuvent apparaître que dans des températures extrêmement basses (proche du zéro absolu).
Réseau
Les solides du réseau cristallin sont constitués d'atomes reliés par des liaisons covalentes. Ils sont extrêmement durs, ont des points de fusion élevés et sont de mauvais conducteurs de chaleur et d’électricité. Certains des solides cristallins les plus connus, notamment le quartz (SiO2) et le diamant (C), appartiennent à la catégorie des réseaux.
Métallique
Les solides métalliques cristallins ont des atomes reliés par des liaisons métalliques, qui sont par nature électromagnétiques. Ces liaisons confèrent aux structures métalliques cristallines la qualité distincte de conducteurs de chaleur et d’électricité souples, malléables et résistants. Les points de fusion et la dureté des cristaux de métal peuvent varier de bas en haut et de tendres à durs. Parmi les exemples les plus courants, citons le zinc (Zn) et le fer (Fe).