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原子は、負に帯電した電子の雲に囲まれた正に帯電したコア(核)で構成される物質の基本的な構成要素です。定義上、原子核は中性の実体です。これは、核の正電荷が電子雲の負電荷によって相殺されるためです。ただし、電子の利得または損失は、荷電原子としても知られるイオンの形成につながる可能性があります。
元素のチャージ
元素は、原子核内に一定数の正の陽子を持つ原子の例です。たとえば、ナトリウムは、核内に11個のプロトンと11個の電子を持つ元素です。元素のもう1つの例は炭素で、核内に6つの陽子と6つの電子があります。どちらの場合も、これらの要素には中性電荷があります。陽子の数が電子の数と等しくない場合、原子は帯電します。たとえば、元素に6個の陽子があり、電子が5個しかない場合、その元素の正味の電荷は+1です。逆に、要素に6個の陽子があり、7個の電子がある場合、その要素の正味電荷は-1です。実際には、すべての元素は自然状態では中性であり、電荷を決定するのは電子の獲得または損失です。
核の周りの電子の軌道
原子を取り巻く電子は、明確に定義されたシェルにのみ存在できます。各シェルは一定数の電子しか保持できず、これらのシェルが満たされると原子はより安定します。電子が原子の周りにどのように座っているかを調べることにより、原子がどの電荷を獲得するかを予測することができます。原子の最初のシェルは2個の電子のみを保持でき、2番目のシェルは8個の電子を保持でき、3番目のシェルは16個の電子を保持できます。シェルが半分以下の場合、原子がより安定するために電子を失いやすくなります。この場合、原子は陽イオンになります。あるいは、シェルが半分以上満たされている場合、原子がより安定するために電子を獲得するのは簡単です。これはマイナスイオンにつながります。
例-ナトリウム
ナトリウムには、核を周回する11個の電子があります。ナトリウム内の最初の2つのシェルはいっぱいで、1つの電子だけが3番目のシェルを占有します。したがって、ナトリウムが電子を失い、正になるのは簡単です。