Normalt har et atom samme antall protoner og elektroner; deres positive og negative ladninger balanseres nøyaktig slik at atomet er elektrisk nøytralt. Men hvis det mister eller får elektroner, kaller kjemikere det et ion. Ioner er mer kjemisk aktive enn nøytrale atomer fordi ladningsubalansen tiltrekker seg noen atomer og frastøter andre som små magneter. Ioner utgjør mange viktige kjemiske stoffer, inkludert salter, syrer og baser.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Et ion er et atom eller molekyl som har fått eller mistet elektroner.
Blanding av elektroner og ioniseringsenergi
Atomet er laget av en kjerne av positivt ladede protoner og nøytrale nøytroner, omgitt av en sky av negativt ladede elektroner. Når et nøytralt atom mister et elektron, er ikke antallet ladninger i protonene og elektronene lenger like; protonens positive ladning vinner ut og atomet blir et ion med en nettolading på +1. Atomet holder sine innerste elektroner tett, og grepet på de ytre er mindre sterkt. Ioniseringsenergi er hvordan kjemikere måler vanskeligheten med å fjerne et elektron.
Å bli en ion
Et atom kan miste elektroner fra å kollidere med ioner og andre ladede partikler, eller fra eksponering for sterk elektromagnetisk stråling som røntgenstråler. Ionisering skjer i nærvær av sterke elektriske felt; når du snur på en lysrør, ioniserer en høyspenning gassen inne i pæren. Lyn ioniserer også atomer. Å løse visse stoffer i vann, som salt, ioniserer atomene.
Et atom kan bli et negativt ion ved å fange et nærliggende elektron.
Metaller: Positive ioner
Atomene til de fleste metaller på venstre side og midt i det periodiske systemet mister lett ett eller flere elektroner, og etterlater dem positivt ladet. Eksempler inkluderer natrium, som mister ett elektron for å bli natriumionet, og kobber, som under normale forhold kan miste opptil tre elektroner.
Halogener: Negative ioner
På det periodiske systemet er den nest siste kolonnen en gruppe av elementer som kalles halogener. Dette er svært reaktive stoffer, for det meste gasser, som lett får et elektron og etterlater dem negativt ionisert. Halogenene inkluderer fluor, klor og brom, alle svært korroderende stoffer som krever nøye håndtering og lagring.
Salter, syrer og baser
Noen salter dannes fra sammenkoblingen av et positivt metallion, slik som natrium, og et negativt ladet ikke-metallion, slik som klor. De motsatte ladningene av hvert ion tiltrekker seg det andre og danner en kjemisk binding. Syrer og baser er stoffer som blir ionisert når de oppløses i vann. For eksempel deler saltsyre (HC1) seg i positive hydrogenioner og negative kloridioner i vann. Basene er like; kaliumhydroksyd (KOH) bryter for eksempel opp til positive kaliumioner og negative hydroksid (OH) ioner i vann. Merk at hydroksid ikke er et eneste ionisert atom, det er et ionisert molekyl.