Par Evelyn Trimborn, mise à jour le 24 mars 2022
Les atomes sont constitués de protons, de neutrons et d'électrons. Les protons portent une charge positive, les neutrons sont neutres et les électrons portent une charge négative. Les électrons gravitent autour du noyau dans des coquilles et la disposition des électrons détermine si un atome peut former des ions positifs ou négatifs.
L'énergie d'ionisation est l'énergie nécessaire pour retirer un électron d'un atome ou d'une molécule. Les éléments qui possèdent déjà une coque externe complète de huit électrons (les gaz rares) sont généralement stables, tandis que ceux qui possèdent moins ou plus de huit électrons ont des liaisons plus faibles ou plus fortes qui peuvent être influencées par l'énergie d'ionisation.
Un ion positif (cation) se forme lorsqu'un atome perd un ou plusieurs électrons. Par exemple, le sodium (Na) possède 11 protons et 11 électrons, avec un seul électron de valence dans sa couche externe. Cet électron de valence est faiblement lié et peut être éliminé par l'énergie d'ionisation, laissant à l'atome une charge positive nette :Na⁺.
Un ion négatif (anion) se forme lorsqu'un atome gagne un électron. Le fluor (F), avec sept électrons de valence, est hautement électronégatif. Lorsqu'il accepte un électron supplémentaire, il complète son octet et porte une charge nette négative :F⁻.
Dans les deux cas, le processus d'ionisation modifie le nombre d'électrons, modifiant ainsi la charge de l'atome tout en préservant son identité globale.