Chemia na poziomie rozszerzonym wymaga dogłębnego zrozumienia struktur krystalicznych i hybrydyzacji orbitali atomowych. Notatki chemia rozszerzona stanowi podstawę do zrozumienia tych zagadnień.
Rodzaje kryształów Chemia obejmuje kilka podstawowych typów struktur. Kryształy jonowe przykłady to związki, w których występują wiązania jonowe między przeciwnie naładowanymi jonami, jak NaCl czy CaCl₂. Kryształy kowalencyjne charakteryzują się siecią przestrzenną utworzoną przez atomy połączone wiązaniami kowalencyjnymi, czego przykładem jest diament czy grafit. Kryształy metaliczne składają się z kationów metali otoczonych "morzem elektronów", co nadaje im charakterystyczne właściwości przewodzenia prądu i ciepła.
Hybrydyzacja orbitali atomowych to kluczowe zagadnienie w chemii organicznej. Hybrydyzacja sp, sp2, sp3 określa geometrię cząsteczek i ich właściwości. W hybrydyzacji sp orbital s łączy się z jednym orbitalem p, tworząc dwa orbitale zhybrydyzowane (przykład: acetylenu). Hybrydyzacja sp² występuje gdy orbital s łączy się z dwoma orbitalami p, dając trzy orbitale zhybrydyzowane (jak w etenie). Hybrydyzacja sp³ powstaje przez połączenie orbitalu s z trzema orbitalami p, tworząc cztery równocenne orbitale (przykład: metan). Jak określić typ hybrydyzacji wymaga analizy liczby wiązań sigma i pi w cząsteczce oraz jej geometrii przestrzennej. SO2 hybrydyzacja jest przykładem hybrydyzacji sp², gdzie atom siarki tworzy wiązania z dwoma atomami tlenu.
