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Un atomo è un costituente di base della materia costituito da un nucleo (nucleo) caricato positivamente circondato da una nuvola di elettroni caricati negativamente. Per definizione, gli atomi sono entità neutre perché la carica positiva del nucleo viene annullata dalla carica negativa della nuvola di elettroni. Tuttavia, il guadagno o la perdita di un elettrone può portare alla formazione di uno ione, noto anche come atomo carico.
La carica di elementi
Un elemento è un esempio di atomo con un numero fisso di protoni positivi all'interno del nucleo. Ad esempio, il sodio è un elemento con 11 protoni all'interno del nucleo e 11 elettroni. Un altro esempio di un elemento è il carbonio, che ha sei protoni all'interno del nucleo e sei elettroni. In entrambi i casi, questi elementi hanno una carica neutra. Un atomo si carica quando il numero di protoni non è uguale al numero di elettroni. Ad esempio, se un elemento ha sei protoni ma solo cinque elettroni, la carica netta dell'elemento è +1. Al contrario, se un elemento ha sei protoni ma sette elettroni, la carica netta dell'elemento è -1. In realtà, tutti gli elementi sono neutri nel loro stato naturale ed è il guadagno o la perdita di elettroni che determina la loro carica.
Le orbite degli elettroni attorno al nucleo
Gli elettroni che circondano gli atomi possono stare solo in gusci ben definiti. Ogni shell può contenere solo un numero fisso di elettroni e gli atomi sono più stabili quando queste shell sono riempite. È possibile prevedere quale carica otterrà un atomo osservando il modo in cui gli elettroni siedono attorno all'atomo. Il primo guscio di un atomo può contenere solo due elettroni, il secondo guscio può contenere otto elettroni e il terzo guscio può contenere 16 elettroni. Se un guscio è meno della metà pieno, allora è più facile che un atomo perda elettroni per diventare più stabile. In questo caso, l'atomo diventa uno ione positivo. In alternativa, se una shell è più della metà piena, è più facile per un atomo guadagnare elettroni per diventare più stabile. Questo porta a uno ione negativo.
Esempio - Sodio
Il sodio ha 11 elettroni che orbitano attorno al nucleo. I primi due gusci all'interno del sodio sono pieni e solo un elettrone occupa il terzo guscio. Pertanto, è più facile per il sodio perdere un elettrone e diventare positivo.