Un átomo es un componente básico de la materia que consiste en un núcleo (núcleo) cargado positivamente rodeado por una nube de electrones cargados negativamente. Por definición, los átomos son entidades neutrales porque la carga positiva del núcleo es cancelada por la carga negativa de la nube de electrones. Sin embargo, la ganancia o pérdida de un electrón puede conducir a la formación de un ión, también conocido como átomo cargado.
Un elemento es un ejemplo de un átomo con un número fijo de protones positivos dentro del núcleo. Por ejemplo, el sodio es un elemento con 11 protones dentro del núcleo y 11 electrones. Otro ejemplo de un elemento es el carbono, que tiene seis protones dentro del núcleo y seis electrones. En ambos casos, estos elementos tienen carga neutra. Un átomo se carga cuando el número de protones no es igual al número de electrones. Por ejemplo, si un elemento tiene seis protones pero solo cinco electrones, la carga neta del elemento es +1. Por el contrario, si un elemento tiene seis protones pero siete electrones, entonces la carga neta del elemento es -1. En realidad, todos los elementos son neutros en su estado natural, y es la ganancia o pérdida de electrones lo que determina su carga.
Los electrones que rodean a los átomos solo pueden asentarse en capas bien definidas. Cada capa solo puede contener un número fijo de electrones, y los átomos son más estables cuando estas capas están llenas. Es posible predecir qué carga ganará un átomo observando cómo se sientan los electrones alrededor del átomo. La primera capa de un átomo solo puede contener dos electrones, la segunda capa puede contener ocho electrones y la tercera capa puede contener 16 electrones. Si una capa está llena a menos de la mitad, entonces es más fácil que un átomo pierda electrones para volverse más estable. En este caso, el átomo se convierte en un ion positivo. Alternativamente, si una capa está llena a más de la mitad, es más fácil para un átomo ganar electrones para volverse más estable. Esto conduce a un ion negativo.
El sodio tiene 11 electrones que orbitan alrededor del núcleo. Las dos primeras capas del sodio están llenas y solo un electrón ocupa la tercera capa. Por lo tanto, es más fácil que el sodio pierda un electrón y se vuelva positivo.