A la naturalesa es formen cristalls que, a vegades, mostren figures geomètriques perfectes. La sal de cuina és un exemple.
En general es tracta de substàncies iòniques, formades per ions (partícules amb càrregues elèctriques)
Els àtoms guanyen o perden electrons (amb càrrega elèctrica negativa) i formen ions (partícules amb càrrega) que poden tenir càrregues positives (es diuen cations) o negatives (es diuen anions).
Ions de la mateixa càrrega es repel·leixen entre ells i amb càrregues oposades s’atreuen entre ells.
Aquestes atraccions i repulsions fan que els ions es posin de manera alternada catió-anió-catió-anió…
Depenent de les mides relatives i de la forma dels ions poden donar lloc a diversitat d’estructures.
El cas més senzill el mostra el clorur de cesi. Els ions de cesi (metall) formen cations (+) i els de clor, anions (-). Els ions formats es poden considerar esfèrics i són de mides semblants. Cada ió atreu a 8 ions contraris que, per la repulsió entre ells, formen un cub perfecte, com es veu a la primera imatge.
Aquesta sal té coordinació 8:8 (cada ió positiu es rodeja de 8 ions negatius i també cada ió negatiu es rodeja de 8 positius) i forma cristalls cúbics que, generalment seran petits, com la sal fina.
Un cas diferent el tenim a la sal de cuina (clorur de sodi). Aquí els ions de sodi són més petits que els de clorur i no hi ha prou espai per atreure 8 ja que estarien en contacte ions del mateix signe. Només es pot rodejar per 6 ions oposats que tenen una coordinació 6:6 que formarà un octaedre perfecte. Externament la sal també tindrà forma de cubs que en aquest cas poden ser més grossos (sal gruixada i cristall de roca).
Un tercer cas (dels més senzills) es dona quan tenen mides molt diferents. En el cas dels cristalls de Blenda (sulfur de zinc) cada ió només es pot rodejar per 4 ions contraris i es formen tetraedres perfectes (amb coordinació 4:4). Externament també veurem cristalls de forma cúbica.
Com veim, de forma natural apareixen cubs, octaedres i tetraedres als cristalls de diverses sals.
També hi ha cristalls amb ions que tenen diferents nombres de coordinació, com el fluorur de calci (o fluorita, CaF2) amb coordinació 4:8 (Hi ha doble ions de fluor que de calci).
També hi ha sals amb ions formats per grups d’àtoms que no són esfèrics i que fan cristalls amb angles diversos segons les mides relatives i les formes dels ions.
Són exemples: el ió nitrat NO3–, el ió sulfat (SO42-), el ió cianur (CN–), el ió amoníac (NH4+) i altres.
En general, molts cristalls són fràgils, solubles en aigua, amb punts de fusió elevats, … encara que hi ha excepcions.
Les seues estructures són molt ordenades, a diferència del vidre de les finestres i de les figures de vidre que també en deim cristall però que no tenen els àtoms gens ordenats.
