Atomer er byggesteinene i materien og utgjør all struktur som kan sees i det observerbare universet. Atomer består av en positivt ladet kjerne som er omgitt av en sky av negativt ladede elektroner. I et nøytralt atom er antall positivt ladede protoner i kjernen lik antall negativt ladede elektroner. Imidlertid kan et atom få eller miste et elektron. Atomer som ikke er elektrisk nøytrale kalles ioner og eksempler på atomer som ofte finnes i deres ioniske, inkluderer natrium, klor og magnesium.
Elektronskjell
Elektroner omgir atomer i diskrete skall, og hver skalltype kan ha et fast antall elektroner. For eksempel kan s-skall inneholde 2 elektroner, og p-skall kan inneholde 6 elektroner. Atomer er mest energisk stabile når det ytre elektronskallet er fullt; derfor er det noen ganger stabiliserende for et elektron å gå tapt og produsere et positivt ion eller for et elektron å bli oppnådd og produsere et negativt ion.
Natrium
Nøytrale natriumatomer består av 11 protoner og 11 elektroner. Sodium har elektronkonfigurasjonen:
1s2 2s2 2p6 3s1
Dette betyr at 1s-elektronskallet er okkupert av 2 elektroner og derfor er fullt. 2s og 2p skallene er også fulle, men 3s skallet er okkupert av bare 1 elektron. Tapet av et elektron i 3s-skallet fører til en mer stabil elektronisk konfigurasjon siden det nedre 2p-skallet er fullt. Når et natriumatom mister det ytre 3s-elektronet, blir det positivt ladet. Symbolet for et positivt ladet natriumion er Na +.
Klor
Kloratomer består av 17 protoner og 17 elektroner. Elektronkonfigurasjonen av klor er:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Siden et p-skall kan inneholde seks elektroner, er klor veldig nær en stabil elektronkonfigurasjon. Klor 3p skall kan få det nødvendige elektronet på bekostning av at atomet blir negativt ladet. Symbolet for et klorion er Cl-.
Magnesium
Magnesiumatomer består av 12 protoner og 12 elektroner. Elektronkonfigurasjonen av magnesium er:
1s2 2s2 2p6 3s2
Magnesium kan miste en eller to elektroner i 3s-skallet, noe som gir et ion med en ladning på +1 eller +2. Symbolet for magnesiumioner er Mg + og Mg2 +, avhengig av total ladning.