Atomi su gradivni materijali materije. Prema planetarnom modelu, svaki se sastoji od jezgre pozitivnih protona okruženih oblakom negativnih elektrona. Kada je broj protona i elektrona jednak, atom nema električni naboj, iako još uvijek ima tendenciju kombiniranja s drugim atomima kako bi postigao stabilnu vanjsku ljusku elektrona. Kada se atom kombinira s drugim da bi stvorio ionski spoj, on gubi ili dobiva jedan ili više elektrona i postaje električki nabijeni ion. Pojedinačni atomi u ovom stanju nazivaju se monatomski ioni. Kombinacije atoma s jednim ili više nedostajućih ili dodatnih elektrona nazivaju se polatomni ioni.
Primjeri monatomskih iona
Uobičajena kuhinjska sol poznati je primjer ponašanja monatomskih iona. Monatomski ioni koji čine sol su natrij (Na+) i klora (Cl-). U čvrstom stanju atomi natrija i klora tvore se u kristalnu strukturu u kojoj je svaki atom natrija okružen atomima klora i obrnuto. Kada se sol otopi u vodi, struktura se odvaja u Na+ i Cl- ioni. Budući da su ioni nabijeni, otopina postaje sposobna provoditi električnu energiju. Drugim riječima, on postaje elektrolit.
Ostali primjeri monatomskih iona uključuju kisik (O22-), koji se mogu stvoriti kad munja ionizira zrak tijekom grmljavinske oluje. Ako dušik ionizira tijekom iste oluje, naboj je plus tri (N+3). Sve su to monatomski ioni, iako imaju naboj veći od 1, jer se sastoje od jednog atoma. Ion s pozitivnim nabojem, poput Na+, naziva se kationom, dok onaj s negativnim nabojem, poput Cl-, je anion.
Primjeri polikatnih jona
Atomi se mogu kombinirati i tvoriti ionske spojeve. Klasičan primjer je hidronijev ion (H3O+), koji nastaje kada otopite kiselinu u vodi. Amonij (NH4+) je još jedan važan polikatni ion s jednim nabojem. Oboje su kationi. Primjeri jednosmjernih polikatnih aniona uključuju hidroksid (OH-), koji se u kiselinsko-baznim reakcijama kombinira s hidronijem stvarajući vodu i nitrat (NO3-). Mnogo je primjera višenapunjenih polikatnih iona, uključujući karbonat (CO32-), sulfat (SO42-) i fosfata (PO43-).