Атом - это основная составляющая материи, состоящая из положительно заряженного ядра (ядра), окруженного облаком отрицательно заряженных электронов. По определению, атомы являются нейтральными объектами, потому что положительный заряд ядра компенсируется отрицательным зарядом электронного облака. Однако приобретение или потеря электрона может привести к образованию иона, также известного как заряженный атом.
Элемент - это пример атома с фиксированным числом положительных протонов в ядре. Например, натрий - это элемент с 11 протонами в ядре и 11 электронами. Другой пример элемента - углерод, который имеет шесть протонов в ядре и шесть электронов. В обоих случаях эти элементы имеют нейтральный заряд. Атом становится заряженным, когда количество протонов не равно количеству электронов. Например, если у элемента шесть протонов, но только пять электронов, чистый заряд элемента равен +1. И наоборот, если у элемента шесть протонов, но семь электронов, то чистый заряд элемента равен -1. В действительности все элементы нейтральны в своем естественном состоянии, и их заряд определяется усилением или потерей электронов.
Электроны, окружающие атомы, могут находиться только в четко определенных оболочках. Каждая оболочка может содержать только фиксированное количество электронов, и атомы более стабильны, когда эти оболочки заполнены. Можно предсказать, какой заряд получит атом, глядя на то, как электроны сидят вокруг атома. Первая оболочка атома может содержать только два электрона, вторая оболочка может содержать восемь электронов, а третья оболочка может содержать 16 электронов. Если оболочка заполнена менее чем наполовину, то атому легче потерять электроны, чтобы стать более стабильным. В этом случае атом становится положительным ионом. В качестве альтернативы, если оболочка заполнена более чем наполовину, атому легче получить электроны, чтобы стать более стабильным. Это приводит к отрицательному иону.
У натрия 11 электронов, вращающихся вокруг ядра. Первые две оболочки натрия заполнены, и только один электрон занимает третью оболочку. Следовательно, натрию легче потерять электрон и стать положительным.