Les atomes sont les plus petites particules qui conservent encore les propriétés chimiques d'un élément. Ils sont constitués de particules subatomiques appelées neutrons, électrons et protons. Les ions sont des atomes ou des groupes d'atomes chargés. Les ions peuvent être chargés positivement ou négativement. Les ions chargés positivement sont appelés cations. Les ions chargés négativement s'appellent des anions.

Les atomes forment des éléments basés sur le nombre de protons qu'ils ont. Les charges ioniques sont attribuées en fonction du nombre d'électrons d'un ion.

L'atome

Les éléments sont des substances fondamentales, constituées d'atomes, qui ne peuvent pas être modifiées ou décomposées chimiquement. Les atomes sont constitués d'un noyau central et d'électrons orbitaux. Le noyau est constitué de protons et de neutrons. Les protons sont de petites particules qui ont une charge légèrement positive. Les neutrons ont à peu près la même taille que les protons. Ils ont gratuitement. Les électrons sont très petits, même plus petits que les protons et les neutrons. Les électrons ont une charge légèrement négative. Le nombre de protons dans le noyau d'un atome détermine quel élément l'atome constitue. Le nombre d'électrons, en particulier les électrons de valence, en orbite autour du noyau détermine la réactivité de l'atome.



Les électrons orbitent autour du noyau d'un atome parce qu'ils sont attirés par les protons chargés positivement. Ils ne collent pas au noyau parce qu'ils sont repoussés par les charges négatives des autres électrons. Les électrons ont tendance à orbiter en couches appelées coquilles. Chaque coquille est "remplie" lorsqu'elle contient un octet de huit électrons. La coquille la plus externe contient les électrons de valence. Les électrons de valence déterminent la réactivité d'un élément. Les atomes de différents éléments ont des nombres d'électrons différents. Le nombre d'électrons de valence d'un atome peut être déterminé en utilisant le tableau périodique. Il y a huit colonnes dans le tableau périodique et les éléments sont organisés dans l'une des huit colonnes. Le nombre d'électrons de valence dans un élément correspond à sa colonne, allant de un à huit. Les gaz nobles de la colonne huit ont un octet entier d'électrons de valence et ne sont pas très réactifs.

Octets complets

Les gaz rares sont très stables car ils ont une enveloppe extérieure complète. La plupart des éléments, à l'exception des métaux lourds, des lanthanides et des actinides, suivent la règle de l'octet. La règle de l'octet stipule que les éléments ont tendance à subir des réactions qui aboutissent à une coquille de valence complète. Les atomes avec des coques externes complètes ne sont pas très réactifs car ils sont énergétiquement stables. Les atomes échangent des électrons pour augmenter la stabilité.

Les transferts d'électrons

Les ions se forment quand des atomes transfèrent des électrons. Tous les atomes "veulent" avoir un octet entier d'électrons dans leurs coquilles les plus externes. Atomes avec sept électrons de valence voudront gagner un électron pour avoir un total de huit. Gagner un est plus facile que perdre sept. Atomes avec un électron de valence veulent perdre un électron pour tomber à une coquille complète. Perdre un est plus facile que gagner sept. Les électrons ont une charge négative, de sorte que les atomes qui gagnent un électron pour compléter leur octet acquièrent également une charge négative et deviennent des anions. Les atomes qui perdent un électron perdent une charge négative et deviennent des cations. Les atomes qui perdent ou gagnent plusieurs électrons perdent ou acquièrent plusieurs charges.