Τα άτομα είναι τα δομικά στοιχεία της ύλης. Σύμφωνα με το πλανητικό μοντέλο, το καθένα αποτελείται από έναν πυρήνα θετικών πρωτονίων που περιβάλλεται από ένα σύννεφο αρνητικών ηλεκτρονίων. Όταν ο αριθμός των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων είναι ο ίδιος, το άτομο δεν έχει ηλεκτρικό φορτίο, αν και εξακολουθεί να έχει την τάση να συνδυάζεται με άλλα άτομα για την επίτευξη ενός σταθερού εξωτερικού κελύφους ηλεκτρονίων. Όταν το άτομο συνδυάζεται με ένα άλλο για να σχηματίσει μια ιοντική ένωση, χάνει ή κερδίζει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια και γίνεται ένα ηλεκτρικά φορτισμένο ιόν. Τα μεμονωμένα άτομα σε αυτήν την κατάσταση ονομάζονται μονοτομικά ιόντα. Οι συνδυασμοί ατόμων με ένα ή περισσότερα ελλείποντα ή επιπλέον ηλεκτρόνια ονομάζονται πολυατομικά ιόντα.
Παραδείγματα Monatomic Ions
Το κοινό επιτραπέζιο αλάτι είναι ένα γνωστό παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο συμπεριφέρονται τα ατομικά ιόντα. Τα μονοτομικά ιόντα που συνθέτουν αλάτι είναι νάτριο (Na+) και χλώριο (Cl-). Σε στερεή κατάσταση, τα άτομα νατρίου και χλωρίου σχηματίζονται σε κρυσταλλική δομή στην οποία κάθε άτομο νατρίου περιβάλλεται από άτομα χλωρίου και αντιστρόφως. Όταν το αλάτι διαλύεται σε νερό, η δομή διαχωρίζεται σε Na
+ και Cl- ιόντα. Επειδή τα ιόντα είναι φορτισμένα, η λύση καθίσταται ικανή να διοχετεύει ηλεκτρισμό. Με άλλα λόγια, γίνεται ηλεκτρολύτης.Άλλα παραδείγματα μονοτομικών ιόντων περιλαμβάνουν οξυγόνο (Ο22-), που μπορεί να σχηματιστεί όταν ένας κεραυνός ιονίζει τον αέρα κατά τη διάρκεια καταιγίδας. Εάν το άζωτο ιονίζεται κατά τη διάρκεια της ίδιας καταιγίδας, έχει ένα φορτίο συν τρία (N+3). Όλα αυτά είναι μονοτομικά ιόντα, παρόλο που έχουν μια φόρτιση μεγαλύτερη από 1, επειδή αποτελούνται από ένα μόνο άτομο. Ένα ιόν με θετικό φορτίο, όπως Na+, ονομάζεται κατιόν, ενώ ένα με αρνητικό φορτίο, όπως το Cl-, είναι ανιόν.
Παραδείγματα πολυατομικών ιόντων
Τα άτομα μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν ιοντικές ενώσεις. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι το ιόν υδρονίου (Η3Ο+), που σχηματίζεται όταν διαλύετε ένα οξύ σε νερό. Αμμώνιο (NH4+) είναι ένα άλλο σημαντικό πολυατομικό ιόν με ένα μόνο φορτίο. Και τα δύο είναι κατιόντα. Παραδείγματα πολυατομικών ανιόντων ενός φορτίου περιλαμβάνουν υδροξείδιο (ΟΗ-), το οποίο συνδυάζεται με το υδρόνιο σε αντιδράσεις οξέος-βάσης για να σχηματίσει νερό και νιτρικό άλας (ΝΟ3-). Υπάρχουν πολλά παραδείγματα πολυατομικών ιόντων πολλαπλών φορτίων, συμπεριλαμβανομένου του ανθρακικού (CO32-θειικό άλας (SO42-) και φωσφορικό (PO)43-).