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Ein Atom ist ein Grundbestandteil der Materie, der aus einem positiv geladenen Kern (Kern) besteht, der von einer Wolke negativ geladener Elektronen umgeben ist. Per Definition sind Atome neutrale Einheiten, da die positive Ladung des Kerns durch die negative Ladung der Elektronenwolke aufgehoben wird. Der Gewinn oder Verlust eines Elektrons kann jedoch zur Bildung eines Ions führen, das auch als geladenes Atom bezeichnet wird.
Die Ladung der Elemente
Ein Element ist ein Beispiel für ein Atom mit einer festen Anzahl positiver Protonen im Kern. Zum Beispiel ist Natrium ein Element mit 11 Protonen im Kern und 11 Elektronen. Ein weiteres Beispiel für ein Element ist Kohlenstoff, der sechs Protonen im Kern und sechs Elektronen enthält. In beiden Fällen sind diese Elemente neutral geladen. Ein Atom wird geladen, wenn die Anzahl der Protonen nicht der Anzahl der Elektronen entspricht. Wenn ein Element beispielsweise sechs Protonen, aber nur fünf Elektronen enthält, beträgt die Nettoladung des Elements +1. Umgekehrt ist die Nettoladung des Elements -1, wenn ein Element sechs Protonen, aber sieben Elektronen hat. In Wirklichkeit sind alle Elemente in ihrem natürlichen Zustand neutral, und es ist der Gewinn oder Verlust von Elektronen, der ihre Ladung bestimmt.
Die Elektronenbahnen um den Kern
Die Elektronen, die Atome umgeben, können nur in genau definierten Schalen sitzen. Jede Schale kann nur eine feste Anzahl von Elektronen aufnehmen, und die Atome sind stabiler, wenn diese Schalen gefüllt sind. Es ist möglich vorherzusagen, welche Ladung ein Atom gewinnt, wenn man sich ansieht, wie die Elektronen um das Atom herum sitzen. Die erste Hülle eines Atoms kann nur zwei Elektronen aufnehmen, die zweite Hülle kann acht Elektronen aufnehmen und die dritte Hülle kann 16 Elektronen aufnehmen. Wenn eine Hülle weniger als halb voll ist, kann ein Atom leichter Elektronen verlieren, um stabiler zu werden. In diesem Fall wird das Atom ein positives Ion. Wenn eine Hülle mehr als halb voll ist, ist es für ein Atom einfacher, Elektronen zu gewinnen, um stabiler zu werden. Dies führt zu einem negativen Ion.
Beispiel - Natrium
Natrium hat 11 Elektronen, die den Kern umkreisen. Die ersten beiden Schalen in Natrium sind voll und nur ein Elektron besetzt die dritte Schale. Daher ist es für Natrium einfacher, ein Elektron zu verlieren und positiv zu werden.