QUAN HỆ GIỮA THUỘC TÍNH CỦA VẬT CHẤT VỚI CẤU TẠO TINH THỂ
Đối với các kim loại, mỗi kim loại có một “thuộc tính” của mình. Có kim loại rất dễ biến dạng. Ví dụ: Dễ cán thành tấm, dễ kéo thành sợi như vàng, bạc, đồng, thiếc, nhôm, nhưng cũng có kim loại rất cứng, rất khó biến dạng như crom, vanadi, tantal v.v “thuộc tính” của kim loại và cấu tạo kim loại có liên quan chặt chẽ với nhau.
Ta thử lấy cách sắp xếp các viên bi vào hộp diêm để làm mẫu cấu trúc tinh thể. Lấy một bao diêm bỏ hết các que diêm ra bỏ vào đấy một lớp viên bi. Sau đó sắp xếp các lớp bi thứ hai, thứ ba, thứ tư v.v có thể có nhiều cách sắp xếp các lớp viên bi vào hộp diêm. Ta gọi lớp bi thứ nhất là lớp A, lớp thứ hai là lớp B. Nếu lớp thứ ba đặt trực tiếp lên ngay bên trên lớp A, lớp thứ tư lại đặt trực tiếp lên vị trí của lớp B, như vậy sẽ trở thành cấu tạo tinh thể kiểu ABAB. Bây giờ lại thử sắp xếp theo kiểu khác. Ban đầu cũng sắp xếp theo lớp AB như trước, nhưng đến lớp bi thứ ba C lại không đặt trực tiếp hướng đúng bên trên của lớp A, lớp thứ năm đặt như vị trí lớp B, lớp thứ sáu đặt như vị trí lớp C. Như vậy sẽ trở thành cấu trúc tinh thể kiểu ABCABCAB…Từ mô hình cấu trúc tinh thể này ta có thể thấy chỉ cần một lực đẩy nhỏ cũng đủ làm lớp bi trên trượt xuống đuôi. Những kim loại có cấu trúc tinh thể theo kiểu mô hình này rõ ràng là sẽ rất dễ biến dạng.
Nếu như trên tầng bi thứ nhất ta trực tiếp đặt viên bi của lớp thứ hai trên viên bi thứ nhất ta sẽ được lớp bi thứ hai. Như vậy trên dưới trái phải của một viên bi sẽ có 4 viên khác, tạo thành hình lập phương. Giữa bốn viên bi có thể có chỗ để xếp một viên bi khác. Cách sắp xếp này tạo nên một kiểu cấu trúc tinh thể, làm thành mô hình kết cấu tinh thể của kim loại cứng. Nếu đem hai kim loại khác nhau hỗn hợp thành hợp kim có thể được một kim loại cứng.
Có loại đinh ốc và bánh xe răng so với thép còn cứng hơn, chịu được mài mòn, đó là vì do trước khi sử dụng đã được cho vào bầu khí nitơ, tiến hành gia nhiệt. Người ta gọi đó là quá trình thấm nitơ. Nhờ quá trình này, các nguyên tử nitơ chiếm lấy chỗ trống các nguyên tử ở các lớp đều giống như vậy. Nhờ cách sắp xếp này, ở lớp ngòai cùng các đinh ốc và bánh xe không chỉ rất cứng mà còn chịu ăn mòn.
Ngoài các kim loại, các hóa chất khác nhau như muối ăn, thạch cao, natri, stearat v.v cùng hàng nghìn hàng vạn chất khác đều có cấu trúc nhất định. Ta có thể lấy các viên bi khác mầu sắp xếp vào hộp diêm để làm mô hình cấu trúc tinh thể của Natri clorua. Lấy hai loại bi màu đỏ, màu trắng sắp xếp xen kẽ như các ô trên bàn cờ quốc tế. Ở lớp thứ hai ta dùng các viên bi màu đổi chỗ cho lớp thứ nhất, bi đỏ đặt trên viên bi trắng của lớp thứ nhất, đến lớp thứ ba lại đổi chỗ quay lại lớp thứ nhất, sẽ xếp thành mô hình cấu trúc tinh thể của Natri clorua. Viên bi đỏ đại diện cho ion Natri, tích điện dương, viên bi trắng đại diện cho ion clo tích điện âm.
