Vsebina
Atom je eden najmanjših delcev določenega elementa, ki ima svoje lastnosti. Sestavljen je iz jedra, ki ima protone in nevtrone, kakor tudi oblak elektronov, ki krožijo okoli jedra na različnih energetskih ali orbitalnih ravneh. Nevtralni atom ima enako število protonov in elektronov. Vendar pa so atomi bolj stabilni z 8 elektroni v svoji skrajni orbiti. Lahko pridobijo ali izgubijo elektrone, da zapolnijo to orbito, dokler ne dosežejo tega zneska. Atom postane ion z pozitivnim ali negativnim nabojem, odvisno od tega, ali je pridobil ali izgubil elektrone.
Pozitivni ion
Ko atom izgubi enega ali več elektronov, izgubi negativen naboj. To se lahko zgodi, ko se en atom približa drugemu, ki ima šest ali sedem elektronov v svoji skrajni orbiti. Ker se njegovo jedro nahaja v središču atoma, in protoni se tam zataknejo, ohrani vse pozitivne naboje. Izguba elektrona povzroči, da ion z pozitivnim nabojem 1+ povzroči izgubo dveh elektronov v nabojnem ionu 2+ in tako naprej. Na primer, ko natrijev atom z 11 protoni izgubi en elektron in ostane le 10, ostaja še višji pozitivni naboj. Pozitivni ioni se imenujejo kationi in se zlahka nanašajo na negativne ione z raztapljanjem v vodni raztopini.
Negativni ion
Ko atom pridobi enega ali več elektronov, dobi negativen naboj. To se zgodi, ko se en atom približa drugemu, ki ima enega ali dva elektrona v svoji skrajni orbiti. Jedro se nahaja v središču atoma in ima vse svoje protone. Dodatni elektroni proizvajajo ion z negativnim električnim nabojem, pri čemer je količina naboja enaka količini prejetih elektronov. Pridobitev 1 elektrona povzroči negativen naboj ionov 1, pridobitev dveh generira nabojni ion 2- in tako naprej. Na primer, ko atom klora (Cl) s 17 protoni dobi 1 elektron, dobi 18 elektronov. Dodatni elektron doda negativni naboj ionu. Negativni ioni se imenujejo anioni in se zlahka nanašajo na pozitivne ione z raztapljanjem v vodni raztopini.
Energija
Ko se atom spremeni v ion, se število elektronov ne spremeni samo. Energija v atomu se spreminja. Treba je odstraniti elektron iz njegove orbite. Ta energija je znana kot ionizirajoča energija. Na splošno velja, da je manj elektronov v zunanji orbitalu, manj je ionizacijske energije, da bi odstranili nekaj elektrona iz atoma. Na primer, natrij (Na) ima v svojem najbolj zunanjem orbitalu le 1 elektron, zato za njegovo odstranitev ni potrebno veliko energije. Neon pa ima v svoji zunanji orbiti 8 elektronov, kar je idealna konfiguracija za vsak atom. Zato bo potreben skrajni del energije, da se atom pretvori v ion.
Trdne snovi in raztopine
Ko se joni združijo, da se pretvorijo v trdno spojino, jih ujamejo elektromagnetne sile med ioni. Za razliko od kovalentnih vezi, kjer dva atoma delita 2 ali več elektronov, da dosežejo 8 v svoji najbolj zunanji orbiti, se v teh ionskih zvezah elektroni prenesejo na drug atom. Ioni se običajno nahajajo v vodnih raztopinah. To je zato, ker se lahko prosto gibljejo okoli molekul vode. Primer tega se zgodi, ko se kuhinjska sol (natrijev klorid NaCl) hitro raztopi v vodi.