Parasti atomam ir vienāds protonu un elektronu skaits; to pozitīvie un negatīvie lādiņi precīzi līdzsvarojas, tāpēc atoms ir elektriski neitrāls. Tomēr, ja tas zaudē vai iegūst elektronus, ķīmiķi to sauc par jonu. Joni ir vairāk ķīmiski aktīvi nekā neitrālie atomi, jo lādiņu nelīdzsvarotība piesaista dažus atomus un atgrūž citus kā mazus magnētus. Joni veido daudzas svarīgas ķīmiskas vielas, ieskaitot sāļus, skābes un bāzes.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Jons ir atoms vai molekula, kas ieguvusi vai zaudējusi elektronus.
Elektronu un jonizācijas enerģijas sajaukšana
Atoms ir veidots no pozitīvi lādētu protonu un neitrālu neitronu kodola, ko ieskauj negatīvi lādētu elektronu mākonis. Kad neitrāls atoms zaudē elektronu, protonu un elektronu lādiņu skaits vairs nav vienāds; protonu pozitīvais lādiņš uzvar, un atoms kļūst par jonu ar tīro lādiņu +1. Atoms cieši tur iekšējos elektronus, un saķere ar ārējiem ir mazāk spēcīga. Jonizācijas enerģija ir tā, kā ķīmiķi mēra elektronu noņemšanas grūtības.
Kļūšana par jonu
Atoms var zaudēt elektronus, saduroties ar joniem un citām uzlādētām daļiņām vai pakļaujot spēcīgam elektromagnētiskajam starojumam, piemēram, rentgena stariem. Jonizācija notiek spēcīgu elektrisko lauku klātbūtnē; uzsitot dienasgaismas spuldzi, augsts spriegums jonizē spuldzes iekšpusē esošo gāzi. Zibens jonizē arī atomus. Izšķīdinot ūdenī noteiktas vielas, piemēram, sāli, jonizē atomus.
Atoms var kļūt par negatīvu jonu, notverot tuvumā esošo elektronu.
Metāli: pozitīvie joni
Lielākās daļas metālu atomi periodiskās tabulas kreisajā pusē un vidū viegli zaudē vienu vai vairākus elektronus, atstājot tos pozitīvi uzlādētos. Piemēri ir nātrijs, kas zaudē vienu elektronu, kļūstot par nātrija jonu, un varš, kas normālos apstākļos var zaudēt līdz trim elektroniem.
Halogēni: negatīvi joni
Periodiskajā tabulā nākamā-pēdējā kolonna ir elementu grupa, ko sauc par halogēniem. Tās ir ļoti reaģējošas vielas, galvenokārt gāzes, kas viegli iegūst elektronu, atstājot tās negatīvi jonizētas. Halogēnu sastāvā ietilpst fluors, hlors un broms, visas ļoti kodīgas vielas, kurām nepieciešama rūpīga apstrāde un uzglabāšana.
Sāļi, skābes un bāzes
Daži sāļi veidojas no pozitīva metāla jona, piemēram, nātrija, un negatīvi lādēta nemetāla jona, piemēram, hlora, savienošanas. Katra jona pretējie lādiņi piesaista otru, veidojot ķīmisko saiti. Skābes un bāzes ir vielas, kuras, izšķīdinot ūdenī, kļūst jonizētas. Piemēram, sālsskābe (HCl) ūdenī sadalās pozitīvos ūdeņraža jonos un negatīvajos hlorīda jonos. Bāzes ir līdzīgas; piemēram, kālija hidroksīds (KOH) ūdenī sadalās pozitīvajos kālija jonos un negatīvajos hidroksīda (OH) jonos. Ņemiet vērā, ka hidroksīds nav viens jonizēts atoms, tas ir jonizēta molekula.