Atomen zijn de bouwstenen van materie. Volgens het planetaire model bestaat elk uit een kern van positieve protonen omgeven door een wolk van negatieve elektronen. Wanneer het aantal protonen en elektronen hetzelfde is, heeft het atoom geen elektrische lading, hoewel het nog steeds de neiging heeft om te combineren met andere atomen om een stabiele buitenste schil van elektronen te bereiken. Wanneer het atoom met een ander combineert om een ionische verbinding te vormen, verliest of wint het een of meer elektronen en wordt het een elektrisch geladen ion. Enkele atomen in deze toestand worden mono-atomaire ionen genoemd. Combinaties van atomen met een of meer ontbrekende of extra elektronen worden polyatomaire ionen genoemd.
Voorbeelden van monoatomaire ionen
Gewoon keukenzout is een bekend voorbeeld van hoe mono-atomaire ionen zich gedragen. De monoatomaire ionen waaruit zout bestaat, zijn natrium (Na+) en chloor (Cl-). In de vaste toestand vormen de natrium- en chlooratomen een kristalstructuur waarin elk natriumatoom is omgeven door chlooratomen en vice versa. Wanneer zout in water oplost, scheidt de structuur zich in Na
Andere voorbeelden van monoatomaire ionen zijn zuurstof (O22-), die zich kan vormen wanneer een bliksem de lucht ioniseert tijdens een onweersbui. Als stikstof tijdens dezelfde storm ioniseert, heeft het een lading van plus drie (N+3). Dit zijn allemaal monoatomaire ionen, ook al hebben ze een lading van meer dan 1, omdat ze uit een enkel atoom zijn samengesteld. Een ion met een positieve lading, zoals Na+, wordt een kation genoemd, terwijl een met een negatieve lading, zoals Cl-, is een anion.
Voorbeelden van polyatomaire ionen
Atomen kunnen combineren om ionische verbindingen te vormen. Een klassiek voorbeeld is het hydroniumion (H3O+), die ontstaat wanneer u een zuur in water oplost. Ammonium (NH4+) is een ander belangrijk polyatomisch ion met een enkele lading. Beide zijn kationen. Voorbeelden van enkelvoudig geladen polyatomaire anionen omvatten hydroxide (OH-), dat in zuur-basereacties met hydronium wordt gecombineerd om water te vormen, en nitraat (NO3-). Er zijn veel voorbeelden van multi-lading polyatomaire ionen, waaronder carbonaat (CO32-), sulfaat (SO42-) en fosfaat (PO43-).