Zwykle atom ma taką samą liczbę protonów i elektronów; ich ładunki dodatnie i ujemne równoważą się dokładnie tak, że atom jest elektrycznie obojętny. Jeśli jednak traci lub zyskuje elektrony, chemicy nazywają to jonem. Jony są bardziej aktywne chemicznie niż neutralne atomy, ponieważ nierównowaga ładunków przyciąga niektóre atomy, a odpycha inne jak małe magnesy. Jony tworzą wiele ważnych substancji chemicznych, w tym sole, kwasy i zasady.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Jon to atom lub cząsteczka, która zyskała lub straciła elektrony.
Tasowanie elektronów i energia jonizacji
Atom składa się z jądra dodatnio naładowanych protonów i neutralnych neutronów, otoczonego chmurą ujemnie naładowanych elektronów. Kiedy neutralny atom traci elektron, liczba ładunków w protonach i elektronach nie jest już równa; dodatni ładunek protonów wygrywa, a atom staje się jonem o ładunku netto +1. Atom mocno trzyma swoje najgłębsze elektrony, a chwyt na zewnętrznych jest słabszy. Energia jonizacji to sposób, w jaki chemicy mierzą trudność usunięcia elektronu.
Stając się jonem
Atom może tracić elektrony w wyniku zderzeń z jonami i innymi naładowanymi cząsteczkami lub w wyniku narażenia na silne promieniowanie elektromagnetyczne, takie jak promieniowanie rentgenowskie. Jonizacja odbywa się w obecności silnych pól elektrycznych; kiedy włączysz świetlówkę, wysokie napięcie jonizuje gaz wewnątrz żarówki. Błyskawica jonizuje również atomy. Rozpuszczenie niektórych substancji w wodzie, takich jak sól, jonizuje atomy.
Atom może stać się jonem ujemnym poprzez uwięzienie pobliskiego elektronu.
Metale: jony dodatnie
Atomy większości metali po lewej i pośrodku układu okresowego łatwo tracą jeden lub więcej elektronów, pozostawiając je naładowane dodatnio. Przykładami są sód, który traci jeden elektron, aby stać się jonem sodu, oraz miedź, która w normalnych warunkach może stracić do trzech elektronów.
Halogeny: jony ujemne
W układzie okresowym przedostatnia kolumna to grupa pierwiastków zwana halogenami. Są to wysoce reaktywne substancje, głównie gazy, które łatwo zyskują elektron, pozostawiając je zjonizowane ujemnie. Halogeny obejmują fluor, chlor i brom, wszystkie silnie korozyjne substancje, które wymagają ostrożnego obchodzenia się i przechowywania.
Sole, kwasy i zasady
Niektóre sole powstają z parowania dodatniego jonu metalu, takiego jak sód, i ujemnie naładowanego jonu niemetalu, takiego jak chlor. Przeciwne ładunki każdego jonu przyciągają się nawzajem, tworząc wiązanie chemiczne. Kwasy i zasady to substancje, które po rozpuszczeniu w wodzie ulegają jonizacji. Na przykład kwas solny (HCl) dzieli się w wodzie na dodatnie jony wodorowe i ujemne jony chlorkowe. Podstawy są podobne; Na przykład wodorotlenek potasu (KOH) rozpada się w wodzie na dodatnie jony potasu i ujemne jony wodorotlenkowe (OH). Zauważ, że wodorotlenek nie jest pojedynczym zjonizowanym atomem, to zjonizowana cząsteczka.