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Un átomo es una de las partículas más pequeñas de un elemento dado que tiene sus propiedades. Consiste en un núcleo, que tiene protones y neutrones, así como una nube de electrones que orbitan alrededor del núcleo a diferentes niveles de energía u orbitales. Un átomo neutro tiene la misma cantidad de protones y electrones. Sin embargo, los átomos tienden a ser más estables con 8 electrones en su órbita más externa. Pueden ganar o perder electrones para llenar esa órbita hasta que alcancen esa cantidad. El átomo se convierte en un ion con carga positiva o negativa dependiendo de si ha ganado o perdido electrones.
Ion positivo
Cuando un átomo pierde uno o más electrones, pierde una carga negativa. Esto puede ocurrir cuando un átomo se acerca a otro que tiene seis o siete electrones en su orbital más externo. Debido a que su núcleo está ubicado en el centro del átomo y los protones están atrapados allí, retiene todas las cargas positivas. La pérdida de un electrón da como resultado un ion con una carga positiva 1+, la pérdida de dos electrones da como resultado una carga de iones 2+, y así sucesivamente. Por ejemplo, cuando un átomo de sodio con 11 protones pierde un electrón, dejando solo 10, queda una carga positiva más alta. Los iones positivos se denominan cationes y pueden relacionarse fácilmente con iones negativos, disolviéndose en una solución acuosa.
Ion negativo
Cuando un átomo gana uno o más electrones, gana una carga negativa. Esto ocurre cuando un átomo se acerca a otro que tiene uno o dos electrones en su orbital más externo. El núcleo está ubicado en el centro del átomo y tiene todos sus protones. Los electrones extra producen un ion con carga eléctrica negativa, con una cantidad de carga igual a la cantidad de electrones recibidos. Ganar 1 electrón da como resultado un ion con carga negativa 1-, ganar dos genera un ion de carga 2-, y así sucesivamente. Por ejemplo, cuando un átomo de cloro (Cl) con 17 protones gana 1 electrón, obtiene 18 electrones. El electrón extra agrega carga negativa al ion. Los iones negativos se llaman aniones y pueden relacionarse fácilmente con iones positivos, disolviéndose en una solución acuosa.
Energía
Cuando un átomo se convierte en ión, la cantidad de electrones no es lo único que cambia. La energía en el átomo también cambia. Es necesario para eliminar un electrón de su orbital. Esta energía se conoce como energía de ionización. En general, cuantos menos electrones haya en el orbital más externo, se necesitará menos energía de ionización para eliminar algunos electrones del átomo. Por ejemplo, el sodio (Na) tiene solo 1 electrón en su orbital más externo, por lo que no se necesita mucha energía para eliminarlo. Sin embargo, el neón tiene 8 electrones en su orbital más externo, que es la configuración ideal para cualquier átomo. En consecuencia, se necesitará una cantidad extrema de energía para convertir ese átomo en un ion.
Sólidos y soluciones
Cuando los iones se unen para convertirse en un compuesto sólido, quedan atrapados por las fuerzas electromagnéticas entre los iones. A diferencia de los enlaces covalentes, donde dos átomos comparten 2 o más electrones para llegar a 8 en su orbital más externo, en estos enlaces iónicos los electrones se asignan a otro átomo. Los iones se encuentran generalmente en soluciones acuosas. Esto se debe a que pueden moverse libremente alrededor de las moléculas de agua. Un ejemplo de esto ocurre cuando la sal de mesa (cloruro de sodio NaCl) se disuelve rápidamente en agua.
