Senyawa ionik
Struktur

Ion biasanya tersusun dalam struktur kristal reguler, dengan bentuk bangun yang meminimalkan energi kisi (memaksimalkan daya tarik dan meminimalkan tolakan). Energi kisi adalah penjumlahan dari interaksi semua situs dengan semua situs lainnya. Untuk ion berbentuk bola yang tak terpolarisasi, energi interaksi elektrostatik dapat dihitung hanya dari muatan dan jarak ion-ion tersebut. Dengan struktur kristal ideal, semua jarak antar penyusun memiliki kaitan geometris dengan jarak terkecil antar inti. Jadi, untuk setiap struktur kristal yang mungkin, gaya elektrostatik total dapat dihitung dari gaya elektrostatik muatan satuan pada jarak tetangga terdekat dengan konstanta perkalian yang disebut konstanta Madelung yang dapat dihitung secara efisien dengan menggunakan penjumlahan Ewald. Bila bentuk yang wajar diasumsikan untuk energi repulsif tambahan, energi kisi total dapat dimodelkan dengan menggunakan persamaan Born–Landé, persamaan Born–Mayer, atau jika tidak ada informasi struktur, menggunakan persamaan Kapustinskii.
Dengan menggunakan model yang lebih sederhana yaitu ion sebagai bola keras yang tak tertembus, susunan anion dalam sistem ini sering dikaitkan dengan pengaturan bola tetal-rapat (close-packed), dengan kation yang menempati interstisi tetrahedral atau oktahedral. Bergantung pada perbandingan stoikiometri senyawa ionik yang terlibat, dan bilangan koordinasi (terutama ditentukan oleh rasio jari-jari) kation dan anion, berbagai struktur dapat diamati, dan secara teoretis dirasionalisasi oleh aturan Pauling.
| Stoikiometri | Koordinasi kation:anion | Titik interstisi> penempatan | Titik interstisi> rasio jari-jari kritis | Tetal rapat kubus anion> nama | Tetal rapat kubus anion> konstanta Madelung | Tetal rapat heksagonal anion> nama | Tetal rapat heksagonal anion> konstanta Madelung |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| MX | 6:6 | semua oktahedral | 0,4142 | natrium klorida | 1,747565 | nikelin | <1,73 |
|  | 4:4 | selang-seling tetrahedral | 0.2247 | zinkblende | 1,6381 | wurtzit | 1,641 |
| MX2 | 8:4 | semua tetrahedral | 0,2247 | fluorit | 5,03878 |  |  |
|  | 6:3 | setengah oktahedral (lapisan berseling terisi penuh) | 0,4142 | kadmium klorida | 5,61 | kadmium iodida | 4,71 |
| MX3 | 6:2 | sepertiga oktahedral | 0,4142 | rodium(III) bromida | 6,67 | bismut iodida | 8,26 |
| M2X3 | 6:4 | dua pertiga oktahedral | 0,4142 |  |  | korundum | 25,0312 |
| ABO3 |  | dua pertiga oktahedral | 0,4142 |  |  | ilmenit | tergantung pada muatan dan struktur  |
| AB2O4 |  | seperdelapan tetrahedral dan satu setengah oktahedral | rA/rO = 0,2247; rB/rO = 0,4142 | spinel, spinel terbalik | tergantung pada distribusi situs kation | olivin | tergantung pada distribusi situs kation |
Dalam beberapa kasus anion mengambil tetal kubus sederhana, dan struktur umum yang dihasilkan teramati adalah:
| Stoikiometri | Koordinasi kation:anion | Pengisian titik interstisi | Contoh struktur> nama | Contoh struktur> rasio jari-jari kritis | Contoh struktur> konstanta Madelung |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| MX | 8:8 | seluruhnya terisi | sesium klorida | 0,7321 | 1,762675 |
| MX2 | 8:4 | setengah terisi | kalsium fluorida |  |  |
| M2X | 4:8 | setengah terisi | litium oksida |  |  |
Beberapa cairan ionik, terutama dengan campuran anion atau kation, dapat didinginkan dengan cukup cepat sehingga tidak cukup waktu terjadi nukleasi kristal, maka terbentuklah kaca ionik (tanpa tatanan jarak jauh).