Les atomes sont les éléments constitutifs de la matière et représentent toute la structure qui peut être observée dans l'univers observable. Les atomes consistent en un noyau chargé positivement entouré d'un nuage d'électrons chargés négativement. Dans un atome neutre, le nombre de protons chargés positivement dans le noyau est égal au nombre d'électrons chargés négativement. Cependant, un atome peut gagner ou perdre un électron. Les atomes qui ne sont pas électriquement neutres sont appelés des ions et des exemples d'atomes fréquemment trouvés dans leur ionique comprennent le sodium, le chlore et le magnésium.
Les coques d'électrons
Les électrons entourent les atomes dans des coquilles discrètes et chaque type de coquille peut contenir un nombre fixe d'électrons. Par exemple, les s-shells peuvent contenir 2 électrons, et les p-shells peuvent contenir 6 électrons. Les atomes sont le plus énergétiquement stables lorsque la coquille externe des électrons est pleine; par conséquent, il se stabilise parfois pour qu'un électron soit perdu produisant un ion positif ou qu'un électron soit obtenu pour produire un ion négatif.

Sodium

Les atomes de sodium neutres sont constitués de 11 protons et de 11 électrons . Le sodium a la configuration des électrons:

1s2 2s2 2p6 3s1

Cela signifie que l'électron 1s est occupé par 2 électrons et est donc plein. Les coquilles 2s et 2p sont également pleines mais la coquille 3s est occupée par seulement 1 électron. La perte d'un électron dans le shell 3s, conduit à une configuration électronique plus stable puisque la coque 2p inférieure est pleine. Quand un atome de sodium perd son électron externe 3s, il devient chargé positivement. Le symbole d'un ion sodium chargé positivement est Na +.

Chlore

Les atomes de chlore sont constitués de 17 protons et de 17 électrons. La configuration des électrons du chlore est:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Puisqu'un p-shell peut contenir six électrons, le chlore est très proche d'une configuration électronique stable. La coquille 3p du chlore peut gagner l'électron requis au détriment de l'atome devenant chargé négativement. Le symbole d'un ion chlore est Cl-.

Magnésium

Les atomes de magnésium sont constitués de 12 protons et de 12 électrons. La configuration électronique du magnésium est:

1s2 2s2 2p6 3s2

Le magnésium peut perdre un ou deux électrons dans sa couche 3s, ce qui donne un ion avec une charge de +1 ou +2. Le symbole pour les ions magnésium sont Mg + et Mg2 +, en fonction de la charge totale.