Sisältö
Atomi on aineen perusosa, joka koostuu positiivisesti varautuneesta ytimestä (ytimestä), jota ympäröi negatiivisesti varautuneiden elektronien pilvi. Määritelmän mukaan atomit ovat neutraaleja kokonaisuuksia, koska ytimen positiivinen varaus peruuntuu elektronipilven negatiivisella varauksella. Elektronin voitto tai häviäminen voi kuitenkin johtaa ionin muodostumiseen, joka tunnetaan myös varautuneena atomina.
Elementtien lataus
Alkuaine on esimerkki atomista, jolla on kiinteä määrä positiivisia protoneja ytimessä. Esimerkiksi natrium on alkuaine, jossa on 11 protonia ytimessä ja 11 elektronia. Toinen esimerkki elementistä on hiili, jolla on kuusi protonia ytimessä ja kuusi elektronia. Molemmissa tapauksissa näiden elementtien varaus on neutraali. Atomi varautuu, kun protonien lukumäärä ei ole yhtä suuri kuin elektronien lukumäärä. Esimerkiksi, jos elementissä on kuusi protonia, mutta vain viisi elektronia, elementin nettovaraus on +1. Käänteisesti, jos elementissä on kuusi protonia, mutta seitsemän elektronia, niin elementin nettovaraus on -1. Todellisuudessa kaikki elementit ovat luonnollisessa tilassaan neutraaleja, ja elektronien voitto tai häviäminen määrää niiden varauksen.
Elektronien kiertoradat ytimen ympärillä
Atomeja ympäröivät elektronit voivat istua vain hyvin määritellyissä kuorissa. Jokainen kuori voi pitää vain kiinteän määrän elektroneja, ja atomit ovat vakaampia, kun nämä kuoret täytetään. On mahdollista ennustaa, mikä atomin varaus hyötyy, tarkastelemalla kuinka elektronit istuvat atomin ympärillä. Atomin ensimmäisessä kuoressa voi olla vain kaksi elektronia, toisessa kuoressa voi olla kahdeksan elektronia ja kolmannessa kuoressa 16 elektronia. Jos kuori on alle puoli täynnä, atomilla on helpompi menettää elektroneja tullakseen stabiilimmaksi. Tässä tapauksessa atomista tulee positiivinen ioni. Vaihtoehtoisesti, jos kuori on yli puoli täynnä, atomilla on helpompi hankkia elektroneja stabiilimmaksi saamiseksi. Tämä johtaa negatiiviseen ioniin.
Esimerkki - natrium
Natriumissa on 11 elektronia, jotka kiertävät ydintä. Kaksi ensimmäistä natriumin kuorta ovat täynnä ja vain yksi elektroni vie kolmannen vaipan. Siksi natriumilla on helpompi kadottaa elektroni ja tulla positiiviseksi.