Normaalisti atomilla on sama määrä protoneja ja elektroneja; niiden positiiviset ja negatiiviset varaukset tasapainottuvat täsmälleen, joten atomi on sähköisesti neutraali. Kuitenkin, jos se menettää tai saa elektronit, kemistit kutsuvat sitä ioniksi. Ionit ovat kemiallisesti aktiivisempia kuin neutraalit atomit, koska varauksen epätasapaino houkuttelee joitain atomeja ja karkottaa toisia kuin pienet magneetit. Ionit muodostavat monia tärkeitä kemiallisia aineita, mukaan lukien suolat, hapot ja emäkset.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Ioni on atomi tai molekyyli, joka on saanut tai menettänyt elektroneja.
Elektronien ja ionisaatioenergian sekoittaminen
Atomi on valmistettu positiivisesti varautuneiden protonien ja neutraalien neutronien ytimestä, jota ympäröi negatiivisesti varautuneiden elektronien pilvi. Kun neutraali atomi menettää elektronin, protonien ja elektronien varausten määrä ei ole enää sama; protonien positiivinen varaus voittaa ja atomista tulee ioni, jonka nettovaraus on +1. Atomi pitää sisimpäänsä elektronejaan tiukasti, ja pito ulommista on vähemmän vahva. Ionisointienergia on se, miten kemistit mittaavat elektronin poistamisen vaikeuden.
Ioniksi tuleminen
Atomi voi menettää elektroneja törmäämällä ionien ja muiden varautuneiden hiukkasten kanssa tai altistumalla voimakkaalle sähkömagneettiselle säteilylle, kuten röntgensäteille. Ionisointi tapahtuu voimakkaiden sähkökenttien läsnä ollessa; kun käännät loistelamppua, korkea jännite ionisoi polttimon sisällä olevan kaasun. Salama ionisoi myös atomeja. Tiettyjen aineiden liuottaminen veteen, kuten suola, ionisoi atomit.
Atomi voi tulla negatiiviseksi ioniksi vangitsemalla läheisen elektronin.
Metallit: positiiviset ionit
Useimpien metallien atomit jaksollisen järjestelmän vasemmalla puolella ja keskellä menettävät helposti yhden tai useamman elektronin, jättäen ne positiivisesti varautuneiksi. Esimerkkejä ovat natrium, joka menettää yhden elektronin natriumioniksi, ja kupari, joka voi normaaleissa olosuhteissa menettää jopa kolme elektronia.
Halogeenit: Negatiiviset ionit
Jaksollisen taulukon viimeinen sarake on joukko elementtejä, joita kutsutaan halogeeneiksi. Nämä ovat erittäin reaktiivisia aineita, enimmäkseen kaasuja, jotka helposti hankkivat elektronin, jättäen ne negatiivisesti ionisoituneiksi. Halogeeneihin kuuluvat fluori, kloori ja bromi, kaikki erittäin syövyttävät aineet, jotka vaativat huolellista käsittelyä ja varastointia.
Suolat, hapot ja emäkset
Jotkut suolat muodostuvat positiivisen metalli-ionin, kuten natrium, ja negatiivisesti varautuneen ei-metalli-ionin, kuten kloori, pariliitoksesta. Kunkin ionin vastakkaiset varaukset houkuttelevat toisiaan muodostaen kemiallisen sidoksen. Hapot ja emäkset ovat aineita, jotka ionisoituvat veteen liuotettuna. Esimerkiksi kloorivetyhappo (HCl) hajoaa positiivisiksi vetyioneiksi ja negatiivisiksi kloridi-ioneiksi vedessä. Pohjat ovat samanlaisia; esimerkiksi kaliumhydroksidi (KOH) hajoaa positiivisiksi kaliumioneiksi ja negatiivisiksi hydroksidi (OH) ioneiksi vedessä. Huomaa, että hydroksidi ei ole yksi ionisoitu atomi, se on ionisoitu molekyyli.