Атом - основна складова речовини, яка складається з позитивно зарядженого ядра (ядра), оточеного хмарою негативно заряджених електронів. За визначенням, атоми є нейтральними сутностями, оскільки позитивний заряд ядра анулюється негативним зарядом електронної хмари. Однак приріст або втрата електрона може призвести до утворення іона, також відомого як заряджений атом.
Елемент є прикладом атома з фіксованою кількістю позитивних протонів всередині ядра. Наприклад, натрій - це елемент з 11 протонами в ядрі та 11 електронами. Іншим прикладом елемента є вуглець, який має шість протонів всередині ядра і шість електронів. В обох випадках ці елементи мають нейтральний заряд. Атом стає зарядженим, коли число протонів не дорівнює кількості електронів. Наприклад, якщо елемент має шість протонів, але лише п’ять електронів, то чистий заряд елемента дорівнює +1. І навпаки, якщо елемент має шість протонів, але сім електронів, то чистий заряд елемента дорівнює -1. Насправді всі елементи нейтральні у своєму природному стані, і саме приріст або втрата електронів визначає їх заряд.
Електрони, що оточують атоми, можуть сидіти лише у чітко визначених оболонках. Кожна оболонка може містити лише фіксовану кількість електронів, і атоми стають стабільнішими, коли ці оболонки заповнені. Можна передбачити, який заряд отримає атом, дивлячись на те, як електрони сидять навколо атома. Перша оболонка атома може містити лише два електрони, друга оболонка - вісім електронів, а третя оболонка - 16 електронів. Якщо оболонка заповнена менше наполовину, то атому легше втратити електрони, щоб стати стабільнішим. У цьому випадку атом стає позитивним іоном. Як варіант, якщо оболонка заповнена більш ніж наполовину, атому легше набирати електрони, щоб стати стабільнішим. Це призводить до негативного іона.
Натрій має 11 електронів, які обертаються навколо ядра. Перші дві оболонки всередині натрію повні, і лише один електрон займає третю оболонку. Тому натрію легше втратити електрон і стати позитивним.