Натрий взрывается в воде. Хлор — ядовитый газ. Соедините их, и вы получите поваренную соль, стабильный кристалл, которым посыпают картофель фри. Разница заключается в ионной связи, электростатическом притяжении между ионами с противоположными зарядами. Натрий отдает электрон хлору. Натрий становится положительным катионом. Хлор становится отрицательным анионом. Противоположности притягиваются, и кристаллическая решетка остается целостной.

Ионные связи образуются между металлами и неметаллами, обычно при большой разнице электроотрицательностей. Металл легко теряет электроны, а неметалл — охотно их приобретает. Образующиеся ионы располагаются в повторяющейся трехмерной решетке, а не дискретными парами. Каждый катион окружен анионами, а каждый анион — катионами. Энергия решетки, энергия, выделяющаяся при сближении ионов, определяет прочность связи.

Свойства определяются структурой. Ионные соединения имеют высокие температуры плавления и кипения, потому что кристаллическая решетка прочная. Они твердые и хрупкие, потому что смещение слоев приводит к сближению одноименных зарядов, вызывая отталкивание и разрушение. Они растворяются в воде, где полярный растворитель оттягивает ионы друг от друга. И они проводят электричество в расплавленном или растворенном состоянии, потому что ионы свободно перемещаются.