Az atomok az anyag építőkövei, és az összes szerkezetet figyelembe veszik, amely a megfigyelhető univerzumban látható. Az atomok pozitív töltésű magból állnak, amelyet negatív töltésű elektronfelhő vesz körül. Semleges atomban a pozitív töltésű protonok száma a magban megegyezik a negatív töltésű elektronok számával. Az atom azonban megszerezheti vagy elveszítheti az elektront. Azokat az atomokat, amelyek nem elektromosan semlegesek, ionoknak nevezzük, és az atomjaikban gyakran előforduló atomok például a nátrium, a klór és a magnézium.
Elektronhéjak
Az elektronok diszkrét héjakban veszik körül az atomokat, és minden héjtípus rögzített számú elektront képes befogadni. Például az s-héjak 2 elektront, a p-héjak pedig 6 elektront képesek megtartani. Az atomok akkor vannak energetikailag legstabilabbak, ha a külső elektronhéj tele van; ezért néha stabilizálódik, ha egy elektron veszít pozitív ion termelésével, vagy ha egy elektron negatív iont termel.
Nátrium
A semleges nátriumatomok 11 protonból és 11 elektronból állnak. A nátrium elektronkonfigurációval rendelkezik:
1s2 2s2 2p6 3s1
Ez azt jelenti, hogy az 1s elektronhéjat 2 elektron foglalja el, és ezért tele van. A 2s és 2p héjak szintén tele vannak, de a 3s héjat csak 1 elektron foglalja el. Az elektron elvesztése a 3s héjban stabilabb elektronikus konfigurációhoz vezet, mivel az alsó 2p héj tele van. Amikor egy nátriumatom elveszíti külső 3-as elektronját, pozitív töltésűvé válik. A pozitív töltésű nátriumion szimbóluma Na +.
Klór
A klóratomok 17 protonból és 17 elektronból állnak. A klór elektronkonfigurációja:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Mivel egy p-héj hat elektron befogadására képes, a klór nagyon közel áll a stabil elektronkonfigurációhoz. A klór 3p-héja megszerezheti a szükséges elektronokat az atom negatív töltéséért. A klórion szimbóluma Cl-.
Magnézium
A magnéziumatomok 12 protonból és 12 elektronból állnak. A magnézium elektronkonfigurációja:
1s2 2s2 2p6 3s2
A magnézium elveszíthet egy vagy két elektront a 3-as héjában, így +1 vagy +2 töltésű ion keletkezhet. A magnéziumionok szimbóluma Mg + és Mg2 +, a teljes töltettől függően.