Normalmente, un atomo ha lo stesso numero di protoni ed elettroni; le loro cariche positive e negative si bilanciano esattamente in modo che l'atomo sia elettricamente neutro. Tuttavia, se perde o guadagna elettroni, i chimici lo chiamano ione. Gli ioni sono chimicamente più attivi degli atomi neutri perché lo squilibrio di carica attrae alcuni atomi e ne respinge altri come piccoli magneti. Gli ioni costituiscono molte importanti sostanze chimiche, inclusi sali, acidi e basi.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Uno ione è un atomo o una molecola che ha guadagnato o perso elettroni.
Mescolamento di elettroni ed energia di ionizzazione
L'atomo è costituito da un nucleo di protoni con carica positiva e neutroni neutri, circondato da una nuvola di elettroni con carica negativa. Quando un atomo neutro perde un elettrone, il numero di cariche nei protoni e negli elettroni non è più uguale; la carica positiva dei protoni vince e l'atomo diventa uno ione con carica netta +1. L'atomo tiene saldamente i suoi elettroni più interni e la presa su quelli esterni è meno forte. L'energia di ionizzazione è il modo in cui i chimici misurano la difficoltà di rimuovere un elettrone.
Diventare uno ione
Un atomo può perdere elettroni dalla collisione con ioni e altre particelle cariche, o dall'esposizione a forti radiazioni elettromagnetiche come i raggi X. La ionizzazione avviene in presenza di forti campi elettrici; quando si accende una lampada fluorescente, un alto voltaggio ionizza il gas all'interno della lampadina. I fulmini ionizzano anche gli atomi. La dissoluzione di determinate sostanze nell'acqua, come il sale, ionizza gli atomi.
Un atomo può diventare uno ione negativo intrappolando un elettrone vicino.
Metalli: ioni positivi
Gli atomi della maggior parte dei metalli sul lato sinistro e al centro della tavola periodica perdono facilmente uno o più elettroni, lasciandoli carichi positivamente. Gli esempi includono il sodio, che perde un elettrone per diventare lo ione sodio, e il rame, che in condizioni normali può perdere fino a tre elettroni.
Alogeni: ioni negativi
Nella tavola periodica, la penultima colonna è un gruppo di elementi chiamati alogeni. Si tratta di sostanze altamente reattive, per lo più gas, che acquisiscono facilmente un elettrone, lasciandole ionizzate negativamente. Gli alogeni includono fluoro, cloro e bromo, tutte sostanze altamente corrosive che richiedono un'attenta manipolazione e conservazione.
Sali, acidi e basi
Alcuni sali si formano dall'accoppiamento di uno ione metallico positivo, come il sodio, e uno ione non metallico caricato negativamente, come il cloro. Le cariche opposte di ogni ione attraggono l'altro, formando un legame chimico. Acidi e basi sono sostanze che si ionizzano quando vengono sciolte in acqua. Ad esempio, l'acido cloridrico (HCl) si divide in ioni idrogeno positivi e ioni cloruro negativi nell'acqua. Le basi sono simili; l'idrossido di potassio (KOH), ad esempio, si scompone in ioni positivi di potassio e ioni negativi di idrossido (OH) nell'acqua. Nota che l'idrossido non è un singolo atomo ionizzato, è una molecola ionizzata.