Atomii sunt elementele de bază ale materiei și reprezintă toate structurile care pot fi văzute în universul observabil. Atomii constau dintr-un nucleu încărcat pozitiv, care este înconjurat de un nor de electroni încărcați negativ. Într-un atom neutru, numărul de protoni încărcați pozitiv din nucleu este egal cu numărul de electroni încărcați negativ. Cu toate acestea, un atom poate câștiga sau pierde un electron. Atomii care nu sunt neutri din punct de vedere electric sunt numiți ioni și exemplele de atomi frecvent găsiți în ionicul lor includ sodiu, clor și magneziu.
Cochilii de electroni
Electronii înconjoară atomii în cochilii discrete și fiecare tip de cochilie poate conține un număr fix de electroni. De exemplu, cochiliile s pot conține 2 electroni, iar cochilii p pot conține 6 electroni. Atomii sunt cei mai stabili din punct de vedere energetic atunci când cochilia electronică exterioară este plină; prin urmare, uneori se stabilizează ca un electron să se piardă producând un ion pozitiv sau ca un electron să fie câștigat producând un ion negativ.
Sodiu
Atomii de sodiu neutri constau din 11 protoni și 11 electroni. Sodiul are configurația electronică:
1s2 2s2 2p6 3s1
Aceasta înseamnă că învelișul de electroni 1s este ocupat de 2 electroni și, prin urmare, este plin. Cojile 2s și 2p sunt, de asemenea, pline, dar cochilia 3s este ocupată de doar 1 electron. Pierderea unui electron în shell-ul 3s duce la o configurație electronică mai stabilă, deoarece shell-ul 2p inferior este plin. Când un atom de sodiu își pierde electronul exterior de 3 secunde, acesta devine încărcat pozitiv. Simbolul pentru un ion de sodiu încărcat pozitiv este Na +.
Clor
Atomii de clor constau din 17 protoni și 17 electroni. Configurația electronică a clorului este:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Deoarece o coajă p poate conține șase electroni, clorul este foarte aproape de o configurație electronică stabilă. Învelișul 3p al clorului poate câștiga electronul necesar în detrimentul încărcării negative a atomului. Simbolul pentru un ion de clor este Cl-.
Magneziu
Atomii de magneziu constau din 12 protoni și 12 electroni. Configurația electronică a magneziului este:
1s2 2s2 2p6 3s2
Magneziul poate pierde unul sau doi electroni în învelișul său 3s, producând un ion cu o încărcare de +1 sau +2. Simbolul pentru ioni de magneziu sunt Mg + și Mg2 +, în funcție de încărcarea totală.