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원자는 속성을 가진 주어진 원소의 가장 작은 입자 중 하나입니다. 그것은 양성자와 중성자를 가진 핵과 다른 에너지 수준 또는 궤도에서 핵 주위를 도는 전자 구름으로 구성됩니다. 중성 원자는 같은 수의 양성자와 전자를 가지고 있습니다. 그러나 원자는 가장 바깥 쪽 궤도에 8 개의 전자가있을 때 더 안정된 경향이 있습니다. 그들은 그 양에 도달 할 때까지 그 궤도를 채우기 위해 전자를 얻거나 잃을 수 있습니다. 원자는 전자를 얻었는지 또는 잃었는지에 따라 양전하 또는 음전하를 가진 이온이됩니다.
양이온
원자가 하나 이상의 전자를 잃으면 음전하가 손실됩니다. 이것은 원자가 가장 바깥 쪽 궤도에 6 개 또는 7 개의 전자를 가진 다른 원자에 접근 할 때 발생할 수 있습니다. 그 핵은 원자의 중심에 있고 양성자가 거기에 갇혀 있기 때문에 모든 양전하를 유지합니다. 하나의 전자가 손실되면 이온이 양전하 1+가되고, 두 전자가 손실되면 이온이 2+가됩니다. 예를 들어, 11 개의 양성자를 가진 나트륨 원자가 전자를 잃고 10 개만 남으면 더 높은 양전하가 남습니다. 양이온을 양이온이라고하며, 음이온과 쉽게 관련되어 수용액에 용해됩니다.
음이온
원자가 하나 이상의 전자를 얻으면 음전하를 얻습니다. 이것은 원자가 가장 바깥 쪽 궤도에 하나 또는 두 개의 전자를 가진 다른 원자에 접근 할 때 발생합니다. 핵은 원자의 중심에 위치하고 모든 양성자를 가지고 있습니다. 여분의 전자는 수신 된 전자의 양과 동일한 양의 전하로 음전하를 가진 이온을 생성합니다. 1 개의 전자를 얻으면 음전하 1- 이온이 생성되고, 2 개를 얻으면 전하 2- 이온이 생성됩니다. 예를 들어, 17 개의 양성자를 가진 염소 원자 (Cl)가 1 개의 전자를 얻으면 18 개의 전자를 얻습니다. 여분의 전자는 이온에 음전하를 추가합니다. 음이온은 음이온이라고하며, 양이온과 쉽게 관련되어 수용액에 용해됩니다.
에너지
원자가 이온으로 변할 때 전자의 수만이 변하는 것은 아닙니다. 원자의 에너지도 변합니다. 궤도에서 전자를 제거하는 데 필요합니다. 이 에너지를 이온화 에너지라고합니다. 일반적으로 가장 바깥 쪽 궤도에 전자가 적을수록 원자에서 일부 전자를 제거하는 데 필요한 이온화 에너지가 줄어 듭니다. 예를 들어, 나트륨 (Na)은 가장 바깥 쪽 궤도에 1 개의 전자 만 있으므로이를 제거하는 데 많은 에너지가 필요하지 않습니다. 그러나 네온은 가장 바깥 쪽 궤도에 8 개의 전자를 가지고 있으며 이는 모든 원자에 이상적인 구성입니다. 결과적으로 그 원자를 이온으로 바꾸려면 극도의 에너지가 필요합니다.
고체 및 솔루션
이온이 결합하여 고체 화합물이되면 이온 사이의 전자기력에 의해 갇히게됩니다. 두 원자가 2 개 이상의 전자를 공유하여 가장 바깥 쪽 궤도에서 8 개에 도달하는 공유 결합과 달리 이러한 이온 결합에서는 전자가 다른 원자에 할당됩니다. 이온은 일반적으로 수용액에서 발견됩니다. 물 분자 주위를 자유롭게 이동할 수 있기 때문입니다. 이에 대한 예는 식염 (염화나트륨 NaCl)이 물에 빠르게 용해 될 때 발생합니다.