תוֹכֶן
אטומים הם החלקיקים הקטנים ביותר שעדיין שומרים על התכונות הכימיות של יסוד. הם מורכבים מחלקיקים תת-אטומיים הנקראים נויטרונים, אלקטרונים ופרוטונים. יונים טעונים אטומים או קבוצות אטומים. יונים יכולים להיות טעונים באופן חיובי או שלילי. יונים טעונים באופן חיובי נקראים קטיונים. יוני טעון שלילי נקראים אניונים.
האטומים מרכיבים אלמנטים על פי מספר הפרוטונים שיש להם. מטענים יוניים מוקצים על פי מספר האלקטרונים שיש ליון.
האטום
אלמנטים הם חומרים בסיסיים, עשויים אטומים, שלא ניתן לשנותם או לפרק אותם יותר כימית. האטומים מורכבים מגרעין ליבה ואלקטרונים מסלוליים. הגרעין מורכב מפרוטונים ונויטרונים. פרוטונים הם חלקיקים קטנים שיש להם מטען חיובי מעט. נויטרונים זהים לגודל של פרוטונים. אין להם שום חיוב. אלקטרונים הם קטנים מאוד, אפילו קטנים יותר מפרוטונים ונויטרונים. לאלקטרונים יש מטען שלילי מעט. מספר הפרוטונים בגרעין האטום קובע איזה יסוד מהווה האטום. מספר האלקטרונים, במיוחד אלקטרונים ערכיים, המקיפים את הגרעין, קובע עד כמה האטום מגיב.
אלקטרונים בעלי ערך
אלקטרונים מקיפים גרעין אטומים מכיוון שהם נמשכים לפרוטונים הטעונים באופן חיובי. הם לא דבקים בגרעין מכיוון שהם מופרים על ידי המטענים השליליים של האלקטרונים האחרים. אלקטרונים נוטים להסתובב בשכבות הנקראות קונכיות. כל קליפה "מלאה" כאשר היא מכילה שמונה שמונה אלקטרונים. הקליפה החיצונית ביותר מחזיקה את האלקטרונים בערב. האלקטרונים הערכיים קובעים עד כמה אלמנט מגיב. לאטומים של אלמנטים שונים יש מספרים שונים של אלקטרונים. ניתן לקבוע את מספר האלקטרונים הערכיים שיש לאטום באמצעות הטבלה המחזורית. יש טורים שמונה בטבלה המחזורית, ואלמנטים מסודרים לאחת משמונה העמודות. מספר האלקטרונים הערכיים באלמנט תואם את העמודה שלו, נע בין אחד לשמונה. לגזים האצילים בעמודה שמונה יש שמונה מלאה של אלקטרונים ערכיים והם אינם מגיבים במיוחד.
שמיכות מלאות
הגזים האצילים יציבים מאוד מכיוון שיש להם מעטפת חיצונית מלאה. רוב האלמנטים, למעט המתכות הכבדות, הלנטנידים והאקטינידים, עוקבים אחר כלל האוקטט. כלל שמינייה קובע כי אלמנטים נוטים לעבור תגובות המביאות למעטפת ערכיות מלאה. אטומים עם קליפות חיצוניות מלאות אינם מגיבים במיוחד מכיוון שהם יציבים אנרגטית. אטומים מחליפים אלקטרונים כדי להגביר את היציבות.
העברת אלקטרונים
יונים נוצרים כאשר אטומים מעבירים אלקטרונים. כל האטומים "רוצים" להיות שמונה אלקטרונים מלאה בקליפות החיצוניות שלהם. אטומים עם שבעה אלקטרונים ערכיים ירצו להשיג אלקטרון אחד שיהיה בסך הכל שמונה. להרוויח אחד קל יותר מאשר להפסיד שבעה. אטומים עם אלקטרון ערכי אחד רוצים לאבד אלקטרון שייפול למעטה מלאה. לאבד אחד קל יותר מאשר להרוויח שבעה. לאלקטרונים יש מטען שלילי, ולכן אטומים שמשיג אלקטרונים כדי להשלים את האוקטט שלהם צוברים מטען שלילי והופכים לאנונים. אטומים שמאבדים אלקטרונים מאבדים מטען שלילי והופכים לקטיונים. אטומים שמאבדים או משיגים אלקטרונים מרובים מאבדים או משיגים מטענים מרובים.