Atomer är de minsta partiklar som fortfarande behåller en kemisk egenskaper. De består av subatomära partiklar som kallas neutroner, elektroner och protoner. Ioner laddas atomer eller grupper av atomer. Ioner kan vara positivt eller negativt laddade. Positivt laddade joner kallas katjoner. Negativt laddade joner kallas anjoner.

Atomer utgör element baserat på antalet protoner som de har. Joniska laddningar är tilldelade utifrån antalet elektroner som en jon har.

Atomen

Elementen är grundläggande ämnen, som är tillverkade av atomer, som inte kan förändras kemiskt eller brytas ner ytterligare. Atomer består av en kärnkärna och orbitala elektroner. Kärnan består av protoner och neutroner. Protoner är små partiklar som har en något positiv laddning. Neutroner är ungefär lika stora som protoner. De har ingen avgift. Elektroner är mycket små, ännu mindre än protoner och neutroner. Elektroner har en något negativ laddning. Antalet protoner i en atoms kärna bestämmer vilket element atomen utgör. Antalet elektroner, i synnerhet valenselektroner, som kretsar kärnan, avgör hur reaktiva atomen är.

Valenselektroner

Elektroner kretsar en atoms kärna eftersom de lockas till de positivt laddade protonerna. De håller inte fast vid kärnan eftersom de avstörs av de andra elektronernas negativa laddningar. Elektroner tenderar att bana i lager som kallas skal. Varje skal är "fyllt" när det innehåller en oktett på åtta elektroner. Det yttersta skalet håller valenselektronerna. Valenselektronerna bestämmer hur reaktivt ett element är. Atomer av olika element har olika antal elektroner. Antalet valenselektroner som en atom har kan bestämmas med användning av det periodiska tabellen. Det finns åtta kolumner på det periodiska bordet, och elementen är organiserade i en av åtta kolumnerna. Antalet valenselektroner i ett element motsvarar sin kolonn, som sträcker sig från en till åtta. De ädla gaserna i kolumn åtta har en hel oktett av valenselektroner och är inte särskilt reaktiva.

Fulla oktetter

De ädla gaserna är mycket stabila eftersom de har ett fullt yttre skal. De flesta element, med undantag av tungmetallerna, lantaniderna och aktiniderna, följer oktettregeln. Oketregeln säger att element tenderar att genomgå reaktioner som resulterar i ett fullt valensskal. Atomer med fulla yttre skal är inte särskilt reaktiva eftersom de är energiskt stabila. Atomer byter elektroner för att öka stabiliteten.

Elektronöverföring

Ioner bildas när atomer överför elektroner. Alla atomer "vill" ha en hel oktett av elektroner i sina yttersta skal. Atomer med sju valenselektroner vill få en elektron för att ha totalt åtta. Att vinna en är lättare än att förlora sju. Atomer med en valenselektron vill förlora en elektron för att falla ner till ett helt skal. Att förlora en är lättare än att få sju. Elektroner har en negativ laddning, så atomer som får en elektron för att slutföra sin oktett får också en negativ laddning och blir anjoner. Atomer som förlorar en elektron förlorar en negativ laddning och blir katjoner. Atomer som förlorar eller får flera elektroner förlorar eller får flera avgifter.