Тверді тіла можуть бути кристалічними і аморфними.
Кристалічними називаються тверді тіла, для яких характерне строго впорядковане розташування частинок, що приводить до утворення періодично повторюється в просторі структури - кристалічної решітки. На відміну від них, аморфні тверді тіла не мають такого розташування частинок.
Властивості твердих кристалічних речовин багато в чому залежать від характеру зв'язку між утворюють його кристалічну решітку частинками - атомами, молекулами, іонами. Залежно від виду частинок, що утворюють кристалічну решітку твердого тіла, розрізняють кристали з молекулярної, атомної, іонної і металевою структурою.
Атомними називають кристалічні решітки, у вузлах яких знаходяться окремі атоми. У таких решітках атоми з'єднані між собою дуже міцними ковалентними зв'язками. Прикладом речовин з таким типом кристалічної решітки можуть служити алмаз, кристалічний бор, кремній і германій, а також складні речовини, наприклад, такі, до складу яких входить оксид кремнію: кремнезем, кварц, гірський кришталь та ін.
Більшість речовин з атомної кристалічною решіткою мають дуже високі температури плавлення, вони міцні і тверді, практично нерозчинні.
Молекулярними називають кристалічні решітки, у вузлах яких розташовуються молекули. Хімічні зв'язку в цих молекулах можуть бути і полярними, і неполярними. Прикладами речовин з молекулярними кристалічними гратами можуть бути всі речовини, які при нормальних умовах перебувають в газоподібному стані, а при низьких температурах - твердими: вода Н2 О (лід), оксид вуглецю (IV) СО2 (сухий лід), хлороводень, сірководень, тверді прості речовини, утворені одне - (благородні гази), двох - (Н2. О2. Cl2. N2. I2), трьох - (О3), чотирьох - (Р4), восьміатомнимі (S8) молекулами.
Більшість твердих органічних сполук (виключаючи солі карбонових кислот) мають молекулярні кристалічні решітки.
Незважаючи на те, що атоми всередині молекул пов'язані дуже міцними ковалентними зв'язками, між самими молекулами діють слабкі сили міжмолекулярної тяжіння. Тому речовини з молекулярними кристалічними гратами мають малу твердість, низькі температури плавлення, високу летючість. Молекулярні речовини з малим розміром молекул плавляться і киплять при більш низьких температурах, ніж речовини з великими молекулами-лами.
Слід мати на увазі, що реакційна здатність речовин з молекулярними кристалічними гратами залежить не від міцності кристалічної решітки, а від міцності ковалентних зв'язків усередині молекули.
У вузлах йонних кристалічних решіток знаходяться катіони металів і аніони неметалів або складні аніони, наприклад, гідроксид - іон ОН -. Зв'язок між іонами має іонний характер. Прикладами сполук з іонними кристалічними гратами є оксиди металів, підстави, солі. У цих кристалах не можна виділити окремі молекули, і весь кристал розглядається як одна гігантська молекула.
По міцності іонні кристалічні решітки поступаються атомним, але перевершують молекулярні. Їм властиві порівняно високі температури плавлення, мала летючість, велика твердість. З'єднання з іонними кристалічними гратами зазвичай добре розчиняються у воді.
Металева кристалічна решітка характерна для металів.
В металах існує особливий вид хімічного зв'язку між атомами в кристалічній решітці, званий металевим зв'язком (рис. 4.27).
Мал. 4.27. металева зв'язок
Металева зв'язок - це хімічний зв'язок, при якій валентні електрони належать не двом або декільком певним атомам, а всьому кристалу металу, причому ці електрони здатні відносно вільно переміщатися в кристалі металу. Електрони, здатні до переміщення в кристалі металу називають «електронним газом».
Між атомами і іонами, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки металу, існує динамічна рівновага: