Indhold
Et atom er en af de mindste partikler i et givet element, der har dets egenskaber. Den består af en kerne, der har protoner og neutroner, samt en sky af elektroner, der kredser omkring kernen ved forskellige energiniveauer eller orbitaler. Et neutralt atom har det samme antal protoner og elektroner. Atomer har imidlertid en tendens til at være mere stabile med 8 elektroner i deres yderste bane. De kan vinde eller miste elektroner for at udfylde den bane, indtil de når det beløb. Atomet bliver en ion med en positiv eller negativ ladning afhængigt af om det har fået eller mistet elektroner.
Positiv ion
Når et atom mister en eller flere elektroner, mister det en negativ ladning. Dette kan forekomme, når et atom nærmer sig et andet, der har seks eller syv elektroner i sin yderste orbital. Fordi dens kerne er placeret i centrum af atomet, og protonerne er fanget der, bevarer den alle positive ladninger. Tabet af en elektron resulterer i en ion med en positiv ladning 1+, tabet af to elektroner resulterer i en ionladning 2+ osv. For eksempel, når et natriumatom med 11 protoner mister en elektron og kun efterlader 10, forbliver en højere positiv ladning. Positive ioner kaldes kationer, og de kan let relateres til negative ioner, der opløses i en vandig opløsning.
Negativ ion
Når et atom får en eller flere elektroner, får det en negativ ladning. Dette sker, når et atom nærmer sig et andet, der har en eller to elektroner i sin yderste orbital. Kernen er placeret i centrum af atomet og har alle sine protoner. De ekstra elektroner producerer en ion med en negativ elektrisk ladning, hvor mængden af ladning er lig med mængden af modtagne elektroner. At vinde 1 elektron resulterer i en ion med negativ ladning 1-, at få to genererer en ion med ladning 2- og så videre. For eksempel når et kloratom (Cl) med 17 protoner får 1 elektron, får det 18 elektroner. Den ekstra elektron tilføjer ionen negativ ladning. Negative ioner kaldes anioner, og de kan let relateres til positive ioner, der opløses i en vandig opløsning.
Energi
Når et atom bliver til en ion, er antallet af elektroner ikke det eneste, der ændres. Energien i atomet ændres også. Det er nødvendigt at fjerne en elektron fra dens bane. Denne energi er kendt som ioniseringsenergi. Generelt, jo færre elektroner der er i den yderste orbital, jo mindre ioniseringsenergi er der behov for at fjerne nogle elektroner fra atomet. For eksempel har natrium (Na) kun 1 elektron i sin yderste orbital, så det tager ikke meget energi at fjerne det. Neon har dog 8 elektroner i sin yderste orbital, hvilket er den ideelle konfiguration for ethvert atom. Derfor vil det tage en ekstrem mængde energi at gøre dette atom til en ion.
Tørstof og løsninger
Når ionerne kommer sammen for at blive en fast forbindelse, fanges de af de elektromagnetiske kræfter mellem ionerne. I modsætning til kovalente bindinger, hvor to atomer deler 2 eller flere elektroner for at nå 8 i deres yderste orbital, tildeles elektronerne i disse ionbindinger til et andet atom. Ioner findes normalt i vandige opløsninger. Dette skyldes, at de kan bevæge sig frit omkring vandmolekyler. Et eksempel på dette opstår, når bordsalt (natriumchlorid NaCl) opløses hurtigt i vand.
