Ion là một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử có điện tích thuần dương hoặc âm. Các ion tên có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp ion có nghĩa là "đi", bởi vì các hạt tích điện đi theo hướng hoặc đi từ một điện cực tích điện.
Sự ion hóa là sự hình thành các phân tử hoặc nguyên tử mang điện. Nguyên tử trung hòa về điện vì số electron mang điện tích âm bằng số proton mang điện tích dương trong hạt nhân. Số proton trong nguyên tử không đổi trong quá trình thay đổi hóa học thông thường (gọi là phản ứng hóa học), nhưng các electron có thể bị mất hoặc bị thu hồi.
Sự mất một hoặc nhiều electron từ nguyên tử trung hòa tạo thành cation , ion có điện tích dương thuần. Ví dụ, một nguyên tử natri (Na) có thể dễ dàng mất một điện tử để tạo thành cation natri, được biểu thị là Na +.
Mặt khác, anion là ion có điện tích thuần là âm do số electron tăng lên. Ví dụ, một nguyên tử clo (Cl) có thể nhận được một điện tử để tạo thành ion clorua Cl-
Khi natri kết hợp với clo để tạo thành natri clorua (muối ăn thông thường), mỗi nguyên tử natri nhường một điện tử cho một nguyên tử clo. Trong tinh thể natri clorua, lực hút tĩnh điện mạnh giữa các ion mang điện trái dấu sẽ giữ các ion cố định tại chỗ, thiết lập liên kết ion. Sau đó người ta nói rằng natri clorua là một hợp chất ion vì nó được tạo thành từ các cation và anion.
Một nguyên tử có thể mất hoặc nhận nhiều hơn một điện tử, chẳng hạn như ion sắt có ba điện tích dương (Fe + 3) và ion sunfua với hai điện tích âm (S =). Các ion này, giống như các ion natri và clorua, được gọi là các ion đơn nguyên vì chúng chỉ chứa một nguyên tử. Với một số ngoại lệ, kim loại có xu hướng tạo thành cation và phi kim loại, anion.
Hơn nữa, có thể kết hợp hai hoặc nhiều nguyên tử và tạo thành ion có điện tích thuần dương hoặc âm. Các ion chứa nhiều hơn một nguyên tử, chẳng hạn như OH- (ion hydroxit), CN- (ion xyanua), và NH4 + (ion amoni) được gọi là ion đa nguyên tử.
Năng lượng tối thiểu cần thiết để tách một electron khỏi một nguyên tử (hoặc ion) cô lập ở trạng thái cơ bản của nó được gọi là năng lượng ion hóa , và nó được biểu thị bằng kJ / mol. Độ lớn của năng lượng này là thước đo mức độ liên kết mạnh mẽ của electron với nguyên tử. Năng lượng ion hóa càng cao thì electron ra khỏi nguyên tử càng khó.
