Los compuestos se forman combinando dos elementos más que forman un enlace químico entre los elementos en una proporción que depende de la estructura atómica. Los enlaces son covalentes o iónicos. Los enlaces covalentes generalmente involucran no metales, como el carbono y el hidrógeno en metano (CH4), donde los enlaces iónicos pueden ocurrir con un metal y un no metal, como NaCl, sal.
Estos compuestos producidos a partir de elementos con enlaces covalentes e iónicos pueden tener propiedades y apariencia significativamente diferentes a las de los elementos independientes, como el compuesto H2O, agua, que es muy diferente de hidrógeno (H) u oxígeno (O2), lo mismo con NaCl (sal de mesa), que no se parece en nada a Na (sodio, un metal blanco blando) o Cl (Cloro, un gas).
Las aleaciones son típicamente mezclas de metales, sin enlaces iónicos o covalentes, pero pueden formar estructuras cristalinas diferentes a los metales básicos. El punto de fusión de las mezclas de aleaciones variará según la composición.
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Las aleaciones todavía parecen metálicas, con propiedades que varían según la concentración de los elementos de aleación. El cobre y la plata forman aleaciones que son rojas con alto contenido de cobre y blancas plateadas con alto contenido de plata y varios grados de rosa entre ellas. Con las aleaciones en un sistema simple, las propiedades mecánicas casi siempre se mejoran mediante la adición de un segundo metal. De nuevo con cobre y plata, todas las mezclas correspondientes tendrán mayor resistencia que la plata o el cobre solo.
Algunas aleaciones pueden ser complejas y formar compuestos intermetálicos (como NiSi, níquel siliciuro) mezclados en la matriz de metal base con cambios extremos en las propiedades mediante el fortalecimiento de la dispersión.
Muchas aleaciones formarán soluciones sólidas entre sí, mientras que otras serán combinaciones de soluciones sólidas y fases secundarias con diferentes estructuras cristalinas que son visiblemente identificables bajo un microscopio.
