Kas ir monatomiskais jons?

Atomi ir matērijas celtniecības elementi. Saskaņā ar planētas modeli katrs sastāv no pozitīvo protonu kodola, ko ieskauj negatīvo elektronu mākonis. Kad protonu un elektronu skaits ir vienāds, atomam nav elektriskā lādiņa, lai gan tam joprojām ir tendence apvienoties ar citiem atomiem, lai iegūtu stabilu elektronu ārējo apvalku. Kad atoms apvienojas ar citu, veidojot jonu savienojumu, tas zaudē vai iegūst vienu vai vairākus elektronus un kļūst par elektriski lādētu jonu. Atsevišķus atomus šajā stāvoklī sauc par monatomiskiem joniem. Atomu kombinācijas ar vienu vai vairākiem trūkstošiem vai papildu elektroniem tiek sauktas par daudzatomu joniem.

Parastais galda sāls ir pazīstams piemērs tam, kā izturas monatomiskie joni. Monatomiskie joni, kas veido sāli, ir nātrijs (Na⁺) un hlors (Cl^-). Cietā stāvoklī nātrija un hlora atomi veido kristālu struktūru, kurā katru nātrija atomu ieskauj hlora atomi un otrādi. Kad sāls izšķīst ūdenī, struktūra atdalās Na⁺ un Cl^- joni. Tā kā joni ir uzlādēti, šķīdums kļūst spējīgs vadīt elektrību. Citiem vārdiem sakot, tas kļūst par elektrolītu.

Citi monatomisko jonu piemēri ir skābeklis (O₂^2-), kas var veidoties, kad pērkona negaisa laikā zibens jonizē gaisu. Ja slāpeklis jonizē tās pašas vētras laikā, tā lādiņš ir plus trīs (N⁺³). Visi šie ir monatomiskie joni, kaut arī tiem ir lādiņš, kas ir lielāks par 1, jo tos veido viens atoms. Jons ar pozitīvu lādiņu, piemēram, Na⁺, sauc par katjonu, bet tādu, kam ir negatīvs lādiņš, piemēram, Cl^-, ir anjons.

Atomi var apvienoties, veidojot jonu savienojumus. Klasisks piemērs ir hidronija jons (H₃O⁺), kas veidojas, kad ūdenī izšķīdina skābi. Amonijs (NH₄⁺) ir vēl viens svarīgs daudzatomu jons ar vienu uzlādi. Abi šie ir katijoni. Vienreizējas uzlādes poliaatomisko anjonu piemēri ir hidroksīds (OH^-), kas skābes bāzes reakcijās apvienojas ar hidroniju, veidojot ūdeni, un nitrātu (NO₃^-). Ir daudz vairāku lādiņu daudzatomu jonu, tostarp karbonāta (CO₃^2-), sulfāts (SO₄^2-) un fosfātu (PO₄^3-).