Atomer er byggestenene i materien og tegner sig for al struktur, der kan ses i det observerbare univers. Atomer består af en positivt ladet kerne, der er omgivet af en sky af negativt ladede elektroner. I et neutralt atom er antallet af positivt ladede protoner i kernen lig med antallet af negativt ladede elektroner. Imidlertid kan et atom vinde eller miste en elektron. Atomer, der ikke er elektrisk neutrale, kaldes ioner, og eksempler på atomer, der ofte findes i deres ioniske, inkluderer natrium, chlor og magnesium.
Elektronskaller
Elektroner omgiver atomer i diskrete skaller, og hver skaltype kan rumme et fast antal elektroner. For eksempel kan s-skaller rumme 2 elektroner, og p-skaller kan rumme 6 elektroner. Atomer er mest energisk stabile, når den ydre elektronskal er fuld; derfor er det undertiden stabiliserende for, at en elektron går tabt og producerer en positiv ion, eller at en elektron opnås ved at producere en negativ ion.
Natrium
Neutrale natriumatomer består af 11 protoner og 11 elektroner. Natrium har elektronkonfigurationen:
1s2 2s2 2p6 3s1
Dette betyder, at 1s elektronskallen er optaget af 2 elektroner og derfor er fuld. 2s og 2p skaller er også fulde, men 3s skal er kun optaget af 1 elektron. Tabet af en elektron i 3s-skallen fører til en mere stabil elektronisk konfiguration, da den nedre 2p-skal er fuld. Når et natriumatom mister det ydre 3s-elektron, bliver det positivt ladet. Symbolet for en positivt ladet natriumion er Na +.
Klor
Kloratomer består af 17 protoner og 17 elektroner. Elektronkonfigurationen af klor er:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Da en p-skal kan indeholde seks elektroner, er klor meget tæt på en stabil elektronkonfiguration. Klor 3p skal kan få den krævede elektron på bekostning af at atomet bliver negativt ladet. Symbolet for en klorion er Cl-.
Magnesium
Magnesiumatomer består af 12 protoner og 12 elektroner. Elektronkonfigurationen af magnesium er:
1s2 2s2 2p6 3s2
Magnesium kan miste en eller to elektroner i sin 3s skal, hvilket giver en ion med en ladning på +1 eller +2. Symbolet for magnesiumioner er Mg + og Mg2 + afhængigt af den samlede ladning.