Sadržaj
Atom je jedna od najmanjih čestica datog elementa koja ima svoja svojstva. Sastoji se od jezgre koja ima protone i neutrone, kao i oblak elektrona koji kruže oko jezgre na različitim razinama energije ili orbitala. Neutralni atom ima jednak broj protona i elektrona. Međutim, atomi imaju tendenciju biti stabilniji s 8 elektrona u njihovoj krajnjoj orbiti. Oni mogu dobiti ili izgubiti elektrone kako bi ispunili tu orbitu dok ne dosegnu tu količinu. Atom postaje ion s pozitivnim ili negativnim nabojem, ovisno o tome je li dobio ili izgubio elektrone.
Pozitivni ion
Kad atom izgubi jedan ili više elektrona, izgubi negativni naboj. To se može dogoditi kada se atom približi drugom koji ima šest ili sedam elektrona u svojoj najudaljenijoj orbitali. Budući da se njegova jezgra nalazi u središtu atoma, a protoni su tamo zarobljeni, zadržava sve pozitivne naboje. Gubitak jednog elektrona rezultira ionom s pozitivnim nabojem 1+, gubitak dva elektrona rezultira nabojem iona 2+, i tako dalje. Primjerice, kada atom natrija s 11 protona izgubi elektron, a ostane samo 10, ostaje veći pozitivni naboj. Pozitivni ioni nazivaju se kationima i oni se lako mogu povezati s negativnim ionima, otapajući se u vodenoj otopini.
Negativni ion
Kad atom dobije jedan ili više elektrona, dobije negativni naboj. To se događa kada se atom približi drugom koji ima jedan ili dva elektrona u svojoj najudaljenijoj orbitali. Jezgra se nalazi u središtu atoma i ima sve svoje protone. Dodatni elektroni proizvode ion s negativnim električnim nabojem, s količinom naboja jednakom količini primljenih elektrona. Dobivanje 1 elektrona rezultira ionom s negativnim nabojem 1, dobivanje dva stvara ion naboja 2 i tako dalje. Na primjer, kada atom klora (Cl) sa 17 protona dobije 1 elektron, dobiva 18 elektrona. Dodatni elektron dodaje negativni naboj ionu. Negativni ioni nazivaju se anionima i oni se lako mogu povezati s pozitivnim ionima, otapajući se u vodenoj otopini.
Energija
Kada se atom pretvori u ion, broj elektrona nije jedina stvar koja se mijenja. Energija u atomu se također mijenja. Potrebno je ukloniti elektron iz njegove orbite. Ta je energija poznata kao energija ionizacije. Općenito, što je manje elektrona u najudaljenijoj orbitali, to će biti potrebno manje energije ionizacije za uklanjanje nekih elektrona iz atoma. Na primjer, natrij (Na) ima samo 1 elektron u svojoj najudaljenijoj orbitali, pa mu nije potrebno puno energije da ga ukloni. Međutim, neon ima 8 elektrona u svojoj najudaljenijoj orbitali, što je idealna konfiguracija za bilo koji atom. Slijedom toga, trebat će ekstremna količina energije da taj atom pretvorimo u ion.
Čvrste tvari i otopine
Kad se ioni spoje i postanu čvrsti spoj, zarobljeni su elektromagnetskim silama između iona. Za razliku od kovalentnih veza, gdje dva atoma dijele 2 ili više elektrona da bi dosegli 8 u svojoj najudaljenijoj orbitali, u tim ionskim vezama elektroni su dodijeljeni drugom atomu. Joni se obično nalaze u vodenim otopinama. To je zato što se mogu slobodno kretati oko molekula vode. Primjer toga događa se kada se kuhinjska sol (natrijev klorid NaCl) brzo otopi u vodi.
