Os átomos são os blocos de construção da matéria e respondem por toda a estrutura que pode ser vista no universo observável. Os átomos consistem em um núcleo carregado positivamente que é cercado por uma nuvem de elétrons carregados negativamente. Em um átomo neutro, o número de prótons carregados positivamente dentro do núcleo é igual ao número de elétrons carregados negativamente. No entanto, um átomo pode ganhar ou perder um elétron. Os átomos que não são eletricamente neutros são chamados de íons e exemplos de átomos freqüentemente encontrados em sua forma iônica incluem sódio, cloro e magnésio.
Cascas de elétrons
Os elétrons circundam os átomos em camadas discretas e cada tipo de camada pode conter um número fixo de elétrons. Por exemplo, as camadas s podem conter 2 elétrons e as camadas p podem conter 6 elétrons. Os átomos são mais energeticamente estáveis quando a camada externa de elétrons está cheia; portanto, às vezes é estabilizador para um elétron ser perdido produzindo um íon positivo ou para um elétron ser ganho produzindo um íon negativo.
Sódio
Os átomos de sódio neutros consistem em 11 prótons e 11 elétrons. O sódio tem a configuração eletrônica:
1s2 2s2 2p6 3s1
Isso significa que a camada de elétrons 1s é ocupada por 2 elétrons e, portanto, está cheia. As camadas 2s e 2p também estão cheias, mas a camada 3s é ocupada por apenas 1 elétron. A perda de um elétron na camada 3s leva a uma configuração eletrônica mais estável, uma vez que a camada 2p inferior está cheia. Quando um átomo de sódio perde seu elétron 3s externo, ele se torna carregado positivamente. O símbolo para um íon de sódio carregado positivamente é Na +.
Cloro
Os átomos de cloro consistem em 17 prótons e 17 elétrons. A configuração eletrônica do cloro é:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Como uma camada p pode conter seis elétrons, o cloro está muito próximo de uma configuração eletrônica estável. A camada 3p do cloro pode ganhar o elétron necessário às custas do átomo se tornar carregado negativamente. O símbolo para um íon de cloro é Cl-.
Magnésio
Os átomos de magnésio consistem em 12 prótons e 12 elétrons. A configuração eletrônica do magnésio é:
1s2 2s2 2p6 3s2
O magnésio pode perder um ou dois elétrons em sua camada 3s, gerando um íon com carga +1 ou +2. Os símbolos para íons de magnésio são Mg + e Mg2 +, dependendo da carga total.