Kada elektroni "prošetaju": joni

Elektroni osciliraju oko jezgre atoma na nekoj udaljenosti. Kada prikazujemo atom prema Bohrovom modelu, onda te elektrone crtamo na kružnicama različitog promjera oko jezgre. Ove zamišljene sferne prostore nazivamo elektronske ljuske ili energetski nivoi i one predstavljaju pojednostavljen prikaz smještaja elektrona oko jezgre. Raspored elektrona u atomu po elektronskim ljuskama, počevši od one najbliže jezgru, zovemo elektronska konfiguracija.

Elektroni osciliraju oko jezgre atoma na nekoj udaljenosti. Kada prikazujemo atom prema Bohrovom (Borovom) modelu, onda te elektrone crtamo na kružnicama različitog promjera oko jezgre. Ove zamišljene sferne prostore nazivamo elektronske ljuske ili energetski nivoi i one predstavljaju pojednostavljen prikaz smještaja elektrona oko jezgre. Raspored elektrona u atomu po elektronskim ljuskama, počevši od one najbliže jezgru, zovemo elektronska konfiguracija.

Svaki atom kao da teži da postigne stabilnu konfiguraciju u vanjskoj ljusci. Vanjska ljuska je stabilna kada se u njoj nalazi 8 elektrona, koji su raspoređeni u 4 orbitale. Neki elementi, kao što su to svi elementi posljednje grupe periodnog sistema – inertni plinovi, imaju 8 elektrona u vanjskoj ljusci. Oni nemaju potrebu da stabiliziraju vanjsku ljusku te zbog toga teško stupaju u hemijske reakcije i teško grade jedinjenja. Ovu stabilnu konfiguraciju vanjske ljuske u kojoj se nalazi 8 elektrona nazivamo oktet.

Međutim, ostali elementi Periodnog Sistema nemaju 8 elektrona u vanjskoj ljusci. Oni mogu postići oktet dijeljenjem elektrona sa drugim atomima, primanjem te otpuštanjem elektrona.

Kada supstance reaguju u hemijskim reakcijama, njihovi atomi prime, otpuste ili dijele elektrone. Šta će se od toga dogoditi ovisi o vrsti atoma sa kojim reaguju te da li im je lakše otpustiti ili primiti elektron. Atom koji ima 1 elektron u vanjskoj ljusci će lakše postići oktet ako otpuste taj jedan elektron jer se u idućoj ljusci nalazi 8 elektrona te onda ta ljuska postaje vanjska. Tako je recimo, sa natrijumom.

Atom koji ima 7 elektrona u vanjskoj ljusci kao što je to hlor, lakše će postići stabilnu konfiguraciju ako primi još jedan elektron. 7+1=8, što predstavlja oktet.

Međutim, kada atomi otpuštaju ili primaju elektrone još nešto se dešava osim postizanja okteta.

Elektroni su negativno naelektrisane čestice. Ako je atom neutralan, u njemu ima jednak broj protona u jezgru i elektrona u ljuskama.

Natrijum ima redni broj 11 u periodnom sistemu, što znači da atom natrijuma ima 11 protona u jezgru I 11 elektrona oko jezgra ako je neutralan. Međutim, ako otpusti 1 elektron, tada će imati 11 protona i 10 elektrona. Kakvo je naelektrisanje te čestice ako ima više pozitivno naelektrisanih protona od negativno naelektrisanih elektrona?

11-10 = 1 Ta čestica će za jedan naboj biti pozitivnija.

Pozitivno naelektrisane čestice zovemo kationi odnosno katjoni. One imaju višak protona. Čestica ne može mijenjati svoje nalektrisanje primanjem ili otpuštanjem protona – protoni su u jezgri ipromjene odnosa čestica u jezgru se dešavaju samo pri nuklearnim reakcijama. Jedini način mijenjanja naelektrisanja čestice jeste promjena broja elektrona i to samo u vanjskoj ljusci.

Hlor ima redni broj 17 I nalazi se u predzadnjoj grupi Periodnog Sistema elemenata. Atom hlora ima 17 protona u jezgru i 17 elektrona van jezgra. U vanjskoj ljusci ima 7 elektrona i lakše mu je primiti još jedan elektron i postići oktet. Međutim, kada se to desi, hlor će imati više elektrona od protona. Imaće 18 elektrona I 17 protona.

To znači da će njegovo naelektrisanje biti za jedan elektron negativnije. On će postati negativno naelektrisana čestica i takvu česticu nazivamo anion ili anjon.

Naelektrisanje još češće zovemo naboj.

Zajednički naziv za sve čestice koje imaju neki naboj, bio on pozitivan ili negativan, dakle, bez obzira da li čestica kation ili anion, je jon. Dakle svi joni su ili kationi ili anioni.

Proces stvaranja jona se zove jonizacija. Jonizacija se dešava kada atomi prime ili izgube elektron, ali i kada neka jedinjenja grade otopine.

Sposobnost atoma elemenata da primaju ili otpuštaju elektrone  naziva se elektrovalencija. Ona je jednaka veličini naboja jona. Dakle, atom natrijuma koji otpusti 1 elektron je pozitivno jednovalentan, a naboj atoma hlora kada primi 1 elektron je negativno jednovalentan.

Atom magnezijuma se nalazi u 2. grupi periodnog sistema, u vanjskoj ljusci ima 2 elektrona I pošto mu je lakše da ih otpusti, on tada postaje kation koji je pozitivno dvovalentan.

Oksigen ima 6 elektrona u vanjskoj ljusci I lakše mu je primiti još 2 elektrona, čime postaje anion koji je negativno dvovalentan. Postoje i elementi koji mogu biti pozitivno ili negativno trovalentni.