Innhold
Et atom er en av de minste partiklene i et gitt element som har sine egenskaper. Den består av en kjerne, som har protoner og nøytroner, samt en sky av elektroner som kretser rundt kjernen på forskjellige energinivåer eller orbitaler. Et nøytralt atom har samme antall protoner og elektroner. Atomer har imidlertid en tendens til å være mer stabile med 8 elektroner i deres ytterste bane. De kan få eller miste elektroner for å fylle bane til de når det beløpet. Atomet blir et ion med en positiv eller negativ ladning avhengig av om det har fått eller mistet elektroner.
Positivt ion
Når et atom mister en eller flere elektroner, mister det en negativ ladning. Dette kan oppstå når et atom nærmer seg et annet som har seks eller syv elektroner i sin ytterste bane. Fordi kjernen er plassert i sentrum av atomet, og protonene er fanget der, beholder den alle positive ladninger. Tapet av ett elektron resulterer i et ion med en positiv ladning 1+, tapet av to elektroner resulterer i en ioneladning 2+, og så videre. For eksempel, når et natriumatom med 11 protoner mister et elektron, og bare etterlater 10, gjenstår en høyere positiv ladning. Positive ioner kalles kationer, og de kan lett forholde seg til negative ioner, og oppløses i en vandig løsning.
Negativt ion
Når et atom får en eller flere elektroner, får det en negativ ladning. Dette skjer når et atom nærmer seg et annet som har en eller to elektroner i sin ytterste bane. Kjernen ligger i sentrum av atomet og har alle sine protoner. De ekstra elektronene produserer et ion med en negativ elektrisk ladning, med ladningsmengden lik mengden mottatt elektroner. Å få 1 elektron resulterer i et ion med negativ ladning 1-, å få to genererer et ion med ladning 2- og så videre. For eksempel når et kloratom (Cl) med 17 protoner får 1 elektron, får det 18 elektroner. Det ekstra elektronet tilfører ionen negativ ladning. Negative ioner kalles anioner, og de kan lett forholde seg til positive ioner, og oppløses i en vandig løsning.
Energi
Når et atom blir til et ion, er ikke antall elektroner det eneste som endres. Energien i atomet endres også. Det er nødvendig for å fjerne et elektron fra sin bane. Denne energien er kjent som ioniseringsenergi. Generelt, jo færre elektroner det er i den ytterste bane, jo mindre vil ioniseringsenergi være nødvendig for å fjerne noen elektroner fra atomet. For eksempel har natrium (Na) bare 1 elektron i sin ytterste bane, så det tar ikke mye energi å fjerne det. Neon har imidlertid 8 elektroner i sin ytterste bane, noe som er den ideelle konfigurasjonen for ethvert atom. Derfor vil det ta ekstrem mengde energi å gjøre atomet til et ion.
Tørrstoffer og løsninger
Når ionene kommer sammen for å bli en fast forbindelse, blir de fanget av de elektromagnetiske kreftene mellom ionene. I motsetning til kovalente bindinger, der to atomer deler 2 eller flere elektroner for å nå 8 i deres ytterste bane, tildeles elektronene i disse ionebindingene til et annet atom. Ioner finnes vanligvis i vandige løsninger. Dette er fordi de kan bevege seg fritt rundt vannmolekyler. Et eksempel på dette oppstår når bordsalt (natriumklorid NaCl) raskt oppløses i vann.
