원자는 음으로 하전 된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전 된 코어 (핵)로 구성된 물질의 기본 구성 요소입니다. 정의에 따르면, 원자는 핵의 양전하가 전자 구름의 음전하에 의해 상쇄되기 때문에 중성 개체입니다. 그러나 전자의 획득 또는 손실은 하전 된 원자라고도하는 이온의 형성으로 이어질 수 있습니다.
원소는 핵 내에 고정 된 양의 양성자를 가진 원자의 예입니다. 예를 들어, 나트륨은 핵 내에 11 개의 양성자와 11 개의 전자를 가진 원소입니다. 원소의 또 다른 예는 핵 내에 6 개의 양성자와 6 개의 전자를 가진 탄소입니다. 두 경우 모두 이러한 요소에는 중성 전하가 있습니다. 양성자의 수가 전자의 수와 같지 않을 때 원자는 충전됩니다. 예를 들어 한 원소에 양성자가 6 개 있지만 전자가 5 개만있는 경우 원소의 순 전하는 +1입니다. 반대로 한 원소에 양성자가 6 개 있지만 전자가 7 개인 경우 원소의 순 전하는 -1입니다. 실제로 모든 원소는 자연 상태에서 중성이며 전하를 결정하는 것은 전자의 이득 또는 손실입니다.
원자를 둘러싼 전자는 잘 정의 된 껍질에만 앉을 수 있습니다. 각 껍질은 고정 된 수의 전자 만 보유 할 수 있으며 이러한 껍질이 채워지면 원자가 더 안정적입니다. 전자가 원자 주위에 어떻게 앉아 있는지 살펴봄으로써 원자가 얻을 전하를 예측할 수 있습니다. 원자의 첫 번째 껍질은 2 개의 전자만을 보유 할 수 있고, 두 번째 껍질은 8 개의 전자를 보유 할 수 있으며, 세 번째 껍질은 16 개의 전자를 보유 할 수 있습니다. 껍질이 반 미만으로 차면 원자가 전자를 잃는 것이 더 안정 해지기 쉽습니다. 이 경우 원자는 양이온이됩니다. 또는 껍질이 절반 이상 가득 차면 원자가 더 안정되기 위해 전자를 얻는 것이 더 쉽습니다. 이것은 음이온으로 이어집니다.
나트륨에는 핵 궤도를 도는 11 개의 전자가 있습니다. 나트륨 내의 처음 두 껍질은 가득 차고 하나의 전자 만이 세 번째 껍질을 차지합니다. 따라서 나트륨이 전자를 잃고 양성이되는 것이 더 쉽습니다.