Saturs
Atoms ir viena no mazākajām noteiktā elementa daļiņām, kurai ir savas īpašības. Tas sastāv no kodola, kurā ir protoni un neitroni, kā arī elektronu mākoņa, kas riņķo ap kodolu dažādos enerģijas līmeņos vai orbitālēs. Neitrālam atomam ir vienāds protonu un elektronu skaits. Tomēr atomi mēdz būt stabilāki ar 8 elektroniem to vistālākajā orbītā. Viņi var iegūt vai zaudēt elektronus, lai aizpildītu šo orbītu, līdz sasniegs šo daudzumu. Atoms kļūst par jonu ar pozitīvu vai negatīvu lādiņu atkarībā no tā, vai tas ir ieguvis vai zaudējis elektronus.
Pozitīvs jons
Kad atoms zaudē vienu vai vairākus elektronus, tas zaudē negatīvu lādiņu. Tas var notikt, kad atoms tuvojas citam, kura ārējā orbītā ir seši vai septiņi elektroni. Tā kā tā kodols atrodas atoma centrā un protoni ir tur ieslodzīti, tas saglabā visus pozitīvos lādiņus. Viena elektrona zuduma rezultātā tiek iegūts jons ar pozitīvu lādiņu 1+, divu elektronu zudums - jonu lādiņu 2+ utt. Piemēram, kad nātrija atoms ar 11 protoniem zaudē elektronu, atstājot tikai 10, paliek lielāks pozitīvais lādiņš. Pozitīvos jonus sauc par katjoniem, un tos var viegli attiecināt uz negatīvajiem joniem, izšķīdinot ūdens šķīdumā.
Negatīvs jons
Kad atoms iegūst vienu vai vairākus elektronus, tas iegūst negatīvu lādiņu. Tas notiek, kad atoms tuvojas citam, kura visattālākajā orbītā atrodas viens vai divi elektroni. Kodols atrodas atoma centrā, un tam ir visi protoni. Papildu elektroni rada jonu ar negatīvu elektrisko lādiņu, ar lādiņa daudzumu, kas vienāds ar saņemto elektronu daudzumu. Iegūstot 1 elektronu, tiek iegūts jons ar negatīvu lādiņu 1, divu iegūšana rada lādiņa 2- un tā tālāk. Piemēram, kad hlora atoms (Cl) ar 17 protoniem iegūst 1 elektronu, tas iegūst 18 elektronus. Papildu elektrons pievieno jonam negatīvu lādiņu. Negatīvos jonus sauc par anjoniem, un tie var viegli saistīties ar pozitīvajiem joniem, izšķīdinot ūdens šķīdumā.
Enerģija
Kad atoms pārvēršas par jonu, elektronu skaits nav vienīgais, kas mainās. Mainās arī enerģija atomā. Tas ir nepieciešams, lai izņemtu elektronu no tā orbītas. Šī enerģija ir pazīstama kā jonizācijas enerģija. Kopumā, jo mazāk elektronu atrodas visattālākajā orbītā, jo mazāk jonizācijas enerģijas būs nepieciešama, lai dažus elektronus noņemtu no atoma. Piemēram, nātrija (Na) visattālākajā orbītā ir tikai 1 elektrons, tāpēc tā noņemšanai nav nepieciešams daudz enerģijas. Tomēr neona ārējā orbītā ir 8 elektroni, kas ir ideāla jebkura atoma konfigurācija. Līdz ar to būs vajadzīgs ārkārtīgi daudz enerģijas, lai šo atomu pārvērstu par jonu.
Cietās vielas un šķīdumi
Kad joni apvienojas, lai kļūtu par cietu savienojumu, tos notver elektromagnētiskie spēki starp joniem. Atšķirībā no kovalentajām saitēm, kur diviem atomiem ir 2 vai vairāk elektroni, lai sasniegtu 8 to visattālākajā orbītā, šajās jonu saitēs elektroni tiek piešķirti citam atomam. Jonus parasti atrod ūdens šķīdumos. Tas ir tāpēc, ka viņi var brīvi pārvietoties pa ūdens molekulām. Piemērs tam ir, ja galda sāls (nātrija hlorīda NaCl) ātri izšķīst ūdenī.
