Saturs
Atoms ir viena no konkrētā elementa mazākajām daļiņām, kam ir savas īpašības. Tas sastāv no kodola, kurā ir protoni un neitroni, kā arī elektronu mākonis, kas orbītā ap kodolu dažādos enerģētiskos vai orbitālos līmeņos. Neitrālajam atomam ir tāds pats protonu un elektronu skaits. Tomēr atomi parasti ir stabilāki ar 8 elektroniem to tālākajā orbītā. Viņi var iegūt vai zaudēt elektronus, lai aizpildītu šo orbītu, līdz tie sasniegs šo summu. Atoms kļūst par jonu ar pozitīvu vai negatīvu lādiņu atkarībā no tā, vai tas ir ieguvis vai pazaudējis elektronus.
Pozitīvā jonu
Kad atoms zaudē vienu vai vairākus elektronus, tas zaudē negatīvu lādiņu. Tas var notikt, ja viens atoms tuvojas citam, kam ārējā orbitālā ir seši vai septiņi elektroni. Tā kā kodols atrodas atoma centrā, un protoni tur iestājas, tas saglabā visus pozitīvos lādiņus. Elektrona zudums izraisa jonu ar pozitīvu lādiņu 1+, divu elektronu zudums rada uzlādes jonu 2+ un tā tālāk. Piemēram, ja nātrija atoms ar 11 protoniem zaudē vienu elektronu, atstājot tikai 10, saglabājas augstāks pozitīvais lādiņš. Pozitīvos jonus sauc par katjoniem, un tos var viegli saistīt ar negatīviem joniem, izšķīdinot ūdens šķīdumā.
Negatīva jonu
Kad atoms iegūst vienu vai vairākus elektronus, tas iegūst negatīvu lādiņu. Tas notiek, kad viens atoms tuvojas citam, kam ir viens vai divi elektroni tās ārējā orbitālā. Kodols atrodas atoma centrā un tam ir visi tās protoni. Papildu elektroni rada jonu ar negatīvu elektrisko lādiņu, un tā summa ir vienāda ar saņemto elektronu daudzumu. Iegūstot 1 elektronu, rodas negatīvi lādēta jonu 1-, iegūstot divas, rodas lādiņš-2, un tā tālāk. Piemēram, ja hlora (Cl) atoms ar 17 protoniem iegūst 1 elektronu, tas saņem 18 elektronus. Papildu elektronam ir negatīvs lādiņš. Negatīvos jonus sauc par anjoniem, un tos var viegli saistīt ar pozitīviem joniem, izšķīdinot tos ūdens šķīdumā.
Enerģija
Kad atoms pārvēršas par jonu, elektronu skaits nav vienīgais, kas mainās. Enerģija atomā arī mainās. Ir nepieciešams noņemt elektronu no tās orbitālā. Šī enerģija ir pazīstama kā jonizējošā enerģija. Parasti, jo mazāk elektronu atrodas visattālākajā orbitālajā daļā, jo mazāk jonizējošo enerģiju nepieciešams, lai izvadītu kādu elektronu no atoma. Piemēram, nātrija (Na) ārējam orbitālam ir tikai viens elektrons, tāpēc nav nepieciešams daudz enerģijas, lai to noņemtu. Tomēr neonam ir 8 elektroni visattālākajā orbitālajā daļā, kas ir ideāls jebkura atoma konfigurācija. Līdz ar to būs ļoti daudz enerģijas, lai šo atomu pārveidotu par jonu.
Cietvielas un šķīdumi
Kad joni sanāk kopā, lai pārveidotos par cietu savienojumu, tie nonāk pie elektromagnētiskajiem spēkiem starp joniem. Atšķirībā no kovalentām saitēm, kur diviem atomiem ir divi vai vairāk elektroni, lai sasniegtu 8 to attālākajā orbitālajā daļā, šajos jonu saitēs elektroni tiek pārnesti uz citu atomu. Joni parasti atrodami ūdens šķīdumos. Tas ir tāpēc, ka viņi var brīvi pārvietoties ap ūdens molekulām. Tā piemērs ir tad, ja vārīšanas sāls (nātrija hlorīds NaCl) ūdenī ātri izšķīst.