תוֹכֶן
האטום הוא אחד החלקיקים הקטנים ביותר של אלמנט נתון בעל תכונותיו. הוא מורכב מגרעין, בעל פרוטונים ונויטרונים, כמו גם ענן של אלקטרונים המקיפים סביב הגרעין ברמות אנרגטיות או מסלוליות שונות. אטום ניטרלי יש את אותו מספר של פרוטונים ואלקטרונים. עם זאת, אטומים נוטים להיות יציבים יותר עם 8 אלקטרונים במסלול החיצוני שלהם. הם יכולים להרוויח או לאבד אלקטרונים למלא את המסלול הזה עד שהם מגיעים לסכום זה. האטום הופך ליון עם מטען חיובי או שלילי, תלוי אם הוא קיבל או איבד אלקטרונים.
יון חיובי
כאשר אטום מאבד אלקטרונים או יותר, הוא מאבד מטען שלילי. זה יכול להתרחש כאשר אטום אחד מתקרב אחרת כי יש שישה או שבעה אלקטרונים בחלל החיצוני ביותר שלה. בגלל הגרעין שלה ממוקם במרכז האטום, ואת פרוטונים להיתקע שם, הוא שומר על כל חיובי חיובי. ההפסד של תוצאות אלקטרון יון עם חיוב חיובי 1 +, אובדן של שני אלקטרונים תוצאות יון תשלום 2 +, וכן הלאה. לדוגמה, כאשר אטום נתרן עם 11 פרוטונים מאבד אלקטרון אחד, משאיר רק 10, נשאר חיובי חיובי יותר. יונים חיוביים נקראים קטיונים, והוא יכול בקלות להתייחס יונים שליליים על ידי המסת פתרון מימי.
יון שלילי
כאשר אטום מרוויח אלקטרונים אחד או יותר, הוא מקבל מטען שלילי. זה קורה כאשר אטום אחד מתקרבת אחרת כי יש אחד או שניים אלקטרונים בחלל החיצוני ביותר שלה. הגרעין ממוקם במרכז האטום ויש לו את כל הפרוטונים שלו. האלקטרונים הנוספים מייצרים יון עם מטען חשמלי שלילי, עם כמות תשלום שווה לכמות האלקטרונים שהתקבלו. השגת 1 תוצאות האלקטרון של יון טעונה שלילית 1, השגת שני מייצר יון תשלום 2, וכן הלאה. לדוגמה, כאשר כלור (Cl) אטום עם 17 פרוטונים רווח 1 אלקטרון, הוא מקבל 18 אלקטרונים. האלקטרון הנוסף מוסיף מטען שלילי ליון. יונים שליליים נקראים אניונים, והוא יכול בקלות להתייחס יונים חיוביים על ידי המסת פתרון מימי.
אנרגיה
כאשר האטום הופך ליון, מספר האלקטרונים אינו הדבר היחיד שמשתנה. האנרגיה באטום משתנה גם היא. יש צורך להסיר אלקטרון מן מסלולו. אנרגיה זו ידועה כאנרגיה מיננת. ככלל, האלקטרונים המעטים יותר נמצאים בחלל החיצוני, האנרגיה הדרושה פחות כדי להסיר חלק מהאלקטרון מהאטום. לדוגמה, נתרן (Na) יש רק 1 אלקטרון בחלל החיצוני ביותר שלה, ולכן זה לא לוקח הרבה אנרגיה כדי להסיר אותו. עם זאת, ניאון יש 8 אלקטרונים במסלול החיצוני החיצוני שלה, המהווה את התצורה האידיאלית עבור כל אטום. כתוצאה מכך, זה ייקח כמות קיצונית של אנרגיה כדי להפוך את האטום לתוך יון.
מוצקים ופתרונות
כאשר היונים באים יחד כדי להפוך לתרכובת מוצקה, הם לכודים על ידי כוחות אלקטרומגנטיים בין היונים. בניגוד לקשרים קוולנטיים, כאשר שני אטומים חולקים 2 אלקטרונים או יותר כדי להגיע 8 במסלול החיצוני ביותר שלהם, אלה יונים האג"ח האלקטרונים מועברים אטום אחר. יונים נמצאים בדרך כלל פתרונות מימיים. הסיבה לכך היא שהם יכולים לנוע בחופשיות סביב מולקולות מים. דוגמה לכך מתרחשת כאשר מלח בישול (נתרן כלורי NaCl) מתמוסס במהירות במים.