תוֹכֶן
אטום הוא מרכיב בסיסי של חומר המורכב מליבה טעונה באופן חיובי (גרעין) המוקף בענן של אלקטרונים טעונים באופן שלילי. בהגדרה, אטומים הם ישויות ניטרליות מכיוון שהמטען החיובי של הגרעין מבוטל על ידי המטען השלילי של ענן האלקטרונים. עם זאת, רווח או אובדן של אלקטרון יכולים להוביל להיווצרות יון, המכונה גם אטום טעון.
חובת האלמנטים
אלמנט הוא דוגמא לאטום עם מספר קבוע של פרוטונים חיוביים בתוך הגרעין. לדוגמא, נתרן הוא יסוד עם 11 פרוטונים בתוך הגרעין ו -11 אלקטרונים. דוגמא נוספת ליסוד היא פחמן, שיש בו שישה פרוטונים בתוך הגרעין ושש אלקטרונים. בשני המקרים, לאלמנטים אלה יש מטען ניטרלי. אטום הופך טעון כאשר מספר הפרוטונים אינו שווה למספר האלקטרונים. לדוגמה, אם לאלמנט יש שישה פרוטונים אך רק חמישה אלקטרונים, המטען הנקי של האלמנט הוא +1. לעומת זאת, אם לאלמנט יש שישה פרוטונים אלא שבעה אלקטרונים, המטען הנקי של האלמנט הוא -1. במציאות, כל האלמנטים הם ניטרליים במצבם הטבעי, הרווח או האובדן של אלקטרונים הוא זה שקובע את המטען שלהם.
מסלולי האלקטרונים מסביב לגרעין
האלקטרונים המקיפים אטומים יכולים לשבת רק בפגזים מוגדרים היטב. כל קליפה יכולה להחזיק רק מספר קבוע של אלקטרונים, והאטומים יציבים יותר כשמלאים קליפות אלה. אפשר לחזות איזה מטען אטום ירוויח על ידי התבוננות באיך האלקטרונים יושבים סביב האטום. הקליפה הראשונה של אטום יכולה להחזיק רק שני אלקטרונים, הקליפה השנייה יכולה להחזיק שמונה אלקטרונים והקליפה השלישית יכולה להחזיק 16 אלקטרונים. אם מעטפת פחות מחצי מלאה, אז קל יותר לאטום לאבד אלקטרונים כדי להיות יציב יותר. במקרה זה האטום הופך ליון חיובי. לחלופין, אם מעטפת מלאה יותר ממחצית, קל יותר לאטום להשיג אלקטרונים כדי להיות יציב יותר. זה מוביל ליון שלילי.
דוגמא - נתרן
בסודיום יש 11 אלקטרונים המקיפים את הגרעין. שתי הקליפות הראשונות בתוך הנתרן מלאות ורק אלקטרון אחד תופס את הקליפה השלישית. לפיכך, קל יותר לנתרן לאבד אלקטרון ולהיות חיובי.