Atomernes struktur - elementære partikler af stof, elektroner, protoner, neutroner

Alle fysiske legemer i naturen er lavet af en type stof kaldet stof. Stoffer er opdelt i to hovedgrupper — simple og komplekse stoffer.

Komplekse stoffer er de stoffer, der gennem kemiske reaktioner kan nedbrydes til andre, enklere stoffer. I modsætning til komplekse stoffer er simple stoffer dem, der ikke kemisk kan nedbrydes til endnu simplere stoffer.

Et eksempel på et komplekst stof er vand, som gennem en kemisk reaktion kan nedbrydes til to andre, enklere stoffer - brint og ilt. Hvad angår de to sidste, kan de ikke længere nedbrydes kemisk til simplere stoffer og er derfor simple stoffer, eller med andre ord kemiske grundstoffer.

I første halvdel af 1800-tallet var der en antagelse i videnskaben om, at kemiske grundstoffer var uændrede stoffer, der ikke havde noget fælles forhold til hinanden. Men den russiske videnskabsmand D. I. Mendeleev (1834 — 1907) for første gang i 1869afslører forholdet mellem kemiske elementer, hvilket viser, at den kvalitative egenskab for hver af dem afhænger af dens kvantitative karakteristika - atomvægt.

Ved at studere egenskaberne af kemiske elementer bemærkede D. I. Mendeleev, at deres egenskaber periodisk gentages afhængigt af deres atomvægt. Han viste denne periodicitet i form af en tabel, som kom ind i videnskaben under navnet "Mendeleevs periodiske system af grundstoffer."

Nedenfor er Mendeleevs moderne periodiske system over kemiske grundstoffer.

Mendeleev bord

Atomer

Ifølge moderne videnskabelige begreber består hvert kemisk element af en samling af de mindste materiale (materiale) partikler kaldet atomer.

Et atom er den mindste fraktion af et kemisk grundstof, der ikke længere kan nedbrydes kemisk til andre, mindre og enklere materialepartikler.

Atomer af kemiske elementer af forskellig natur adskiller sig fra hinanden i deres fysisk-kemiske egenskaber, struktur, størrelse, masse, atomvægt, egen energi og nogle andre egenskaber. For eksempel adskiller brintatomet sig markant i dets egenskaber og struktur fra oxygenatomet, og sidstnævnte fra uranatomet og så videre.

Atomer af kemiske grundstoffer viser sig at være ekstremt små i størrelse. Hvis vi betinget antager, at atomerne har en sfærisk form, så skal deres diametre være lig med hundrede milliontedele af en centimeter. For eksempel er diameteren af ​​et brintatom - det mindste atom i naturen - en hundrede milliontedel af en centimeter (10-8 cm), og diameteren af ​​de største atomer, for eksempel uranatomet, overstiger ikke tre hundrede milliontedele af en centimeter (3 10-8 cm).Derfor er brintatomet lige så mange gange mindre end kuglen med radius en centimeter, som sidstnævnte er mindre end kloden.

På grund af den meget lille størrelse af atomer er deres masse også meget lille. For eksempel er massen af ​​et brintatom m = 1,67· 10-24 Det betyder, at et gram brint indeholder omkring 6·1023 atomer.

For den konventionelle måleenhed for kemiske grundstoffers atomvægte tages 1/16 af vægten af ​​et oxygenatom. I overensstemmelse med denne atomvægt af et kemisk grundstof kaldes et abstrakt tal, der angiver, hvor mange gange vægten af ​​et givet kemisk grundstof er mere end 1/16 af vægten af ​​et oxygenatom.

I det periodiske system af grundstofferne i D. I. Mendeleev er atomvægtene for alle kemiske grundstoffer angivet (se nummeret under navnet på grundstoffet). Fra denne tabel ser vi, at det letteste atom er hydrogenatomet, som har en atomvægt på 1,008. Atomvægten af ​​kulstof er 12, oxygen er 16, og så videre.

Hvad angår de tungere kemiske elementer, overstiger deres atomvægt atomvægten af ​​brint med mere end to hundrede gange. Så atomværdien af ​​kviksølv er 200,6, radium er 226, og så videre. Jo højere nummerorden optaget af et kemisk grundstof i det periodiske system af grundstoffer, jo større er atomvægten.

De fleste af atomvægtene af kemiske grundstoffer er udtrykt som brøktal. Dette forklares til en vis grad af, at sådanne kemiske grundstoffer består af et sæt af, hvor mange typer atomer med forskellig atomvægt, men med samme kemiske egenskaber.

Kemiske grundstoffer, der optager det samme antal i grundstoffernes periodiske system og derfor har de samme kemiske egenskaber, men med forskellig atomvægt, kaldes isotoper.

Isotoper findes i de fleste kemiske grundstoffer, der er to isotoper, calcium - fire, zink - fem, tin - elleve osv. Mange isotoper fås gennem kunst, nogle af dem har stor praktisk betydning.

Elementære partikler af stof

I lang tid troede man, at kemiske grundstoffers atomer er grænsen for stoffets delbarhed, det vil sige de elementære "byggesten" i universet. Moderne videnskab afviser denne hypotese ved at fastslå, at ethvert kemisk grundstofs atom er et aggregat af endnu mindre materialepartikler end selve atomet.

Ifølge elektronteorien om stoffets struktur er atomet i ethvert kemisk grundstof et system, der består af en central kerne, omkring hvilken kredser "elementære" partikler af materialet kaldet elektroner. Atomkernerne består ifølge almindeligt accepterede synspunkter af et sæt "elementære" materialepartikler - protoner og neutroner.

For at forstå strukturen af ​​atomer og de fysisk-kemiske processer i dem, er det nødvendigt i det mindste kort at sætte dig ind i de grundlæggende egenskaber ved de elementarpartikler, der udgør atomer.

Det er bestemt, at en elektron er en ægte partikel med den mindste negative elektriske ladning, der er observeret i naturen.

Hvis vi betinget antager, at elektronen som en partikel har en sfærisk form, så skal elektronens diameter være lig med 4 ·10-13 cm, det vil sige, at den er titusindvis af gange mindre end diameteren af ​​hvert atom.

En elektron har, ligesom enhver anden materialepartikel, masse. "Hvilemassen" af elektronen, det vil sige den masse, den besidder i en tilstand af relativ hvile, er lig med mo = 9,1 · 10-28 G.

Den ekstremt lille "hvilemasse" af elektronen indikerer, at elektronens inertiale egenskaber er ekstremt svage, hvilket betyder, at elektronen under påvirkning af en vekslende elektrisk kraft kan svinge i rummet med en frekvens på mange milliarder perioder pr. anden.

Elektronens masse er så lille, at det tager 1027 enheder at producere et gram elektroner. For at have i det mindste en fysisk idé om dette kolossalt store antal, vil vi give et eksempel. Hvis et gram elektroner kunne arrangeres i en lige linje tæt på hinanden, ville de danne en kæde på fire milliarder kilometer.

Elektronens masse afhænger som enhver anden materialemikropartikel af hastigheden af ​​dens bevægelse. En elektron i en tilstand af relativ hvile har en "hvilemasse" af mekanisk karakter, der ligner massen af ​​ethvert fysisk legeme. Hvad angår elektronens "bevægelsesmasse", som stiger, når hastigheden af ​​dens bevægelse stiger, er den af ​​elektromagnetisk oprindelse. Dette skyldes tilstedeværelsen af ​​et elektromagnetisk felt i en bevægelig elektron som en type stof med masse og elektromagnetisk energi.

Jo hurtigere elektronen bevæger sig, jo mere kommer inertiegenskaberne af dens elektromagnetiske felt til udtryk, jo større er massen af ​​sidstnævnte og dermed dens elektromagnetiske energi. Da elektronen med sit elektromagnetiske felt repræsenterer et enkelt organisk forbundet materialesystem, er den er naturligt momentummassen af ​​elektronens elektromagnetiske felt, der direkte kan tilskrives selve elektronen.

Elektronen har udover egenskaberne for en partikel også bølgeegenskaber.Det blev eksperimentelt fastslået, at strømmen af ​​elektroner, ligesom en lysstrøm, forplanter sig i form af en bølgelignende bevægelse. Naturen af ​​elektronstrømmens bølgebevægelse i rummet bekræftes af fænomenerne interferens og diffraktion af elektronbølger.

Elektronisk interferens Er fænomenet superposition af elektronviljer på hinanden og elektrondiffraktion - dette er fænomenet med elektronbølger, der bøjer i kanterne af en smal spalte, gennem hvilken elektronstrålen passerer. Derfor er elektronen ikke bare en partikel, men en «partikelbølge», hvis længde afhænger af elektronens masse og hastighed.

Det blev fastslået, at elektronen udover sin translationelle bevægelse også udfører en rotationsbevægelse omkring sin akse. Denne type elektronbevægelse kaldes "spin" (fra det engelske ord "spin" - spindel). Som et resultat af denne bevægelse får elektronen, ud over de elektriske egenskaber på grund af den elektriske ladning, også magnetiske egenskaber, der i denne henseende ligner en elementær magnet.

En proton er en reel partikel med en positiv elektrisk ladning, der i absolut værdi er lig med en elektrons elektriske ladning.

Protonmassen er 1,67 ·10-24 r, det vil sige cirka 1840 gange større end elektronens "hvilemasse".

I modsætning til en elektron og en proton har en neutron ingen elektrisk ladning, det vil sige, at den er en elektrisk neutral "elementær" partikel af stof. Neutronens masse er praktisk talt lig med protonens masse.

De elektroner, protoner og neutroner, der udgør atomer, interagerer med hinanden. Især elektroner og protoner tiltrækker hinanden som partikler med modsatte elektriske ladninger.Samtidig afstøder elektron fra elektron og proton fra proton som partikler med de samme elektriske ladninger.

Alle disse elektrisk ladede partikler interagerer gennem deres elektriske felter. Disse felter er en speciel slags stof, der består af en samling af elementære materialepartikler kaldet fotoner. Hver foton har en strengt defineret mængde energi (energikvante) iboende.

Samspillet mellem partikler af elektrisk ladede materialematerialer finder sted gennem udveksling af fotoner med hinanden. Vekselkraften mellem elektrisk ladede partikler kaldes normalt den elektriske kraft.

Neutroner og protoner i atomkernerne interagerer også med hinanden. Denne vekselvirkning mellem dem foregår dog ikke længere gennem et elektrisk felt, da neutronen er en elektrisk neutral partikel af stof, men gennem den s.k. atomfelt.

Dette felt er også en speciel form for stof, der består af en samling af elementære materialepartikler kaldet mesoner... Interaktionen mellem neutroner og protoner foregår gennem udveksling af mesoner med hinanden. Samspillskraften mellem neutroner og protoner kaldes kernekraften.

Det er blevet fastslået, at nukleare kræfter virker i atomkerner med ekstremt små afstande - omkring 10-13 cm.

Nukleare kræfter overstiger i høj grad de elektriske kræfter af gensidig frastødning af protoner i kernen af ​​et atom. Dette fører til det faktum, at de ikke kun er i stand til at overvinde kræfterne til gensidig frastødning af protoner inde i kernerne af atomer, men også til at skabe meget stærke systemer af kerner fra samlingen af ​​protoner og neutroner.

Stabiliteten af ​​kernen af ​​ethvert atom afhænger af forholdet mellem to modstridende kræfter - nuklear (gensidig tiltrækning af protoner og neutroner) og elektrisk (gensidig frastødning af protoner).

Kraftige kernekræfter, der virker i atomkernerne, bidrager til omdannelsen af ​​neutroner og protoner til hinanden. Disse interaktioner mellem neutroner og protoner finder sted som et resultat af frigivelse eller absorption af lettere elementarpartikler, for eksempel mesoner.

De partikler, vi betragter, kaldes elementære, fordi de ikke består af et aggregat af andre, enklere stofpartikler. Men samtidig må vi ikke glemme, at de er i stand til at forvandle sig til hinanden, at opstå på bekostning af den anden. Disse partikler er således nogle komplekse formationer, det vil sige, at deres elementære natur er betinget.

Kemisk struktur af atomer

Det enkleste atom i dets struktur er hydrogenatomet. Den består af en samling af kun to elementarpartikler - en proton og en elektron. Protonen i brintatomsystemet spiller rollen som en central kerne, omkring hvilken en elektron roterer i en bestemt bane. I fig. 1 viser skematisk en model af hydrogenatomet.

Ris. 1. Diagram over strukturen af ​​brintatomet

Denne model er kun en grov tilnærmelse af virkeligheden. Faktum er, at elektronen som en "bølge af partikler" ikke har et volumen skarpt afgrænset fra det ydre miljø. Og det betyder, at man ikke skal tale om en præcis lineær bane for elektronen, men om en slags elektronsky. I dette tilfælde optager elektronen oftest en eller anden midterlinje i skyen, som er en af ​​dens mulige baner i atomet.

Det skal siges, at selve elektronens bane ikke er strengt uforanderlig og stationær i atomet - den foretager også, på grund af ændringen i elektronens masse, en vis rotationsbevægelse. Derfor er bevægelsen af ​​en elektron i et atom relativt kompliceret. Da kernen af ​​brintatomet (protonen) og elektronen, der kredser omkring det, har modsatte elektriske ladninger, tiltrækker de hinanden.

Samtidig udvikler elektronens frie energi, der roterer rundt om atomets kerne, en centrifugalkraft, der har en tendens til at fjerne den fra kernen. Derfor er den elektriske kraft af gensidig tiltrækning mellem kernen af ​​atomet og elektronen og centrifugalkraften, der virker på elektronen, modsatrettede kræfter.

I ligevægt indtager deres elektron en relativt stabil position i en eller anden bane i atomet. Da elektronens masse er meget lille, skal den for at afbalancere tiltrækningskraften til atomets kerne spinde med en enorm hastighed svarende til omkring 6·1015 omdrejninger i sekundet. Det betyder, at en elektron i et brintatoms system, ligesom ethvert andet atom, bevæger sig langs sin bane med en lineær hastighed, der overstiger tusinde kilometer i sekundet.

Under normale forhold spinder en elektron i et atom af den slags i kredsløbet tættest på kernen. Samtidig har den den mindst mulige mængde energi. Hvis elektronen af ​​den ene eller anden grund for eksempel under påvirkning af andre materialepartikler, der har invaderet atomsystemet, bevæger sig til en bane, der er længere væk fra atomet, så vil den allerede have en lidt større mængde energi.

Elektronen forbliver dog i denne nye bane i et ubetydeligt stykke tid, hvorefter den spinder tilbage til kredsløbet tættest på atomets kerne.I løbet af dette forløb opgiver den sin overskydende energi i form af et kvantum af magnetisk stråling - strålingsenergi (fig. 2).

Ris. 2. Når en elektron bevæger sig fra en fjern bane til en tættere på kernen af ​​et atom, udsender den et kvantum af strålingsenergi

Jo mere energi elektronen modtager udefra, jo mere bevæger den sig ind i den bane, der er længst væk fra atomets kerne, og jo større mængde af elektromagnetisk energi udsender den, når den spinder til den bane, der er tættest på kernen.

Ved at måle mængden af ​​energi, der udsendes af elektronen under overgangen fra forskellige baner til den, der er tættest på atomets kerne, var det muligt at fastslå, at en elektron i et brintatoms system, som i et hvilket som helst andet system. atom, kan ikke gå til en tilfældig bane, til en strengt bestemt i overensstemmelse med denne energi, som den modtager under påvirkning af en ekstern kraft. De baner, som en elektron kan optage i et atom, kaldes tilladte orbitaler.

Da den positive ladning af kernen af ​​brintatomet (ladningen af ​​protonen) og den negative ladning af elektronen er numerisk ens, er deres samlede ladning nul. Det betyder, at brintatomet i sin normale tilstand er en elektrisk neutral partikel.

Dette gælder for alle kemiske grundstoffers atomer: Ethvert kemisk grundstofs atom i sin normale tilstand er en elektrisk neutral partikel på grund af den numeriske lighed mellem positive og negative ladninger.

Da kernen i et brintatom kun indeholder én "elementær" partikel - en proton, er det såkaldte massetal af denne kerne lig med en. Massetallet for kernen i et atom af ethvert kemisk grundstof er det samlede antal protoner og neutroner, der udgør kernen.

Naturligt brint består hovedsageligt af en samling atomer med et massetal lig med én. Det indeholder dog også en anden type brintatomer, med et massetal lig med to. Kernerne i disse tunge brintatomer, kaldet deuteroner, består af to partikler, en proton og en neutron. Denne isotop af brint kaldes deuterium.

Naturlig brint indeholder meget små mængder deuterium. For hver seks tusinde lette brintatomer (massetal lig med én) er der kun ét deuteriumatom (tungt brint). Der er en anden isotop af brint, super-tung brint kaldet tritium. I kernen af ​​et atom i denne brintisotop er der tre partikler: en proton og to neutroner, bundet sammen af ​​kernekræfter. Massetallet for kernen i et tritiumatom er tre, det vil sige, at tritiumatomet er tre gange tungere end det lette hydrogenatom.

Selvom hydrogenisotopers atomer har forskellige masser, har de stadig de samme kemiske egenskaber, for eksempel let brint, der indgår i en kemisk reaktion med ilt, danner et komplekst stof med det - vand. Ligeledes går brint-isotopen, deuterium, sammen med ilt og danner vand, som i modsætning til almindeligt vand kaldes tungt vand. Tungt vand er meget brugt til produktion af atomenergi.

Derfor afhænger atomers kemiske egenskaber ikke af massen af ​​deres kerner, men kun af strukturen af ​​atomets elektronskal. Fordi atomer af let brint, deuterium og tritium har det samme antal elektroner (en for hvert atom), har disse isotoper de samme kemiske egenskaber.

Det er ikke tilfældigt, at det kemiske grundstof brint indtager det første tal i grundstoffernes periodiske system.Faktum er, at der er en vis sammenhæng mellem antallet af hvert grundstof i det periodiske system af grundstoffer og størrelsen af ​​ladningen på kernen af ​​et atom i det pågældende grundstof. Det kan formuleres som følger: serienummeret for hvert kemisk grundstof i det periodiske system af grundstoffer er numerisk lig med den positive ladning af kernen af ​​dette grundstof, og derfor med antallet af elektroner, der kredser omkring det.

Da brint indtager det første tal i grundstoffernes periodiske system, betyder det, at den positive ladning af kernen i dets atom er lig med én, og at én elektron kredser om kernen.

Det kemiske grundstof helium er nummer to i grundstoffernes periodiske system. Det betyder, at den har en positiv elektrisk ladning af kernen svarende til to enheder, det vil sige, at dens kerne skal indeholde to protoner, og i atomets elektronskal - to elektroder.

Naturligt helium består af to isotoper - tungt og let helium. Massetallet af tungt helium er fire. Det betyder, at der ud over de to ovennævnte protoner skal yderligere to neutroner ind i kernen af ​​det tunge heliumatom. Hvad angår det lette helium, er dets massetal tre, det vil sige, ud over to protoner, skal en neutron mere komme ind i sammensætningen af ​​dens kerne.

Det har vist sig, at i naturligt helium er antallet af lette heliumatomer cirka en milliontedel af de tunge gen-atomer. I fig. 3 viser en skematisk model af heliumatomet.

Ris. 3. Diagram over heliumatomets struktur

Den yderligere komplikation af strukturen af ​​atomer af kemiske grundstoffer skyldes en stigning i antallet af protoner og neutroner i disse atomers kerner og samtidig en stigning i antallet af elektroner, der roterer omkring kernerne (fig. 4). Ved hjælp af grundstoffernes periodiske system er det nemt at bestemme antallet af elektroner, protoner og neutroner, der udgør forskellige atomer.

Ris. 4. Skemaer for konstruktion af atomkerner: 1 — helium, 2 — kulstof, 3 — oxygen

Det regelmæssige antal af et kemisk grundstof er lig med antallet af protoner i atomets kerne og samtidig antallet af elektroner, der kredser om kernen. Hvad angår atomvægten, er den omtrent lig med atomets massenummer, det vil sige antallet af protoner og neutroner taget sammen i kernen. Ved at trække fra et grundstofs atomvægt et tal svarende til grundstoffets atomnummer er det derfor muligt at bestemme, hvor mange neutroner der er indeholdt i en given kerne.

Det er blevet fastslået, at kernerne af lette kemiske grundstoffer, som har lige mange protoner og neutroner i deres sammensætning, er kendetegnet ved meget høj styrke, da kernekræfterne i dem er relativt store. For eksempel er kernen i et tungt heliumatom ekstremt holdbar, fordi den består af to protoner og to neutroner bundet sammen af ​​kraftige kernekræfter.

Kernerne i atomerne i tungere kemiske grundstoffer indeholder allerede i deres sammensætning et ulige antal protoner og neutroner, hvorfor deres binding i kernen er svagere end i kernerne af lette kemiske grundstoffer. Disse grundstoffers kerner kan relativt let spaltes, når de bombarderes med atomare "projektiler" (neutroner, heliumkerner osv.).

Hvad angår de tungeste kemiske grundstoffer, især de radioaktive, er deres kerner karakteriseret ved så lav styrke, at de spontant går i opløsning i deres bestanddele. For eksempel henfalder atomer af det radioaktive grundstof radium, bestående af en kombination af 88 protoner og 138 neutroner, spontant og bliver til atomer af det radioaktive grundstof radon. Sidstnævntes atomer bryder til gengæld op i deres bestanddele og går over i andre grundstoffers atomer.

Efter kort at have gjort os bekendt med de bestanddele, der består af kernerne af atomer af kemiske elementer, lad os overveje strukturen af ​​atomernes elektronskaller. Som du ved, kan elektroner kun kredse omkring atomkerner i strengt definerede baner. Desuden er de så klynget i hvert atoms elektronskal, at individuelle elektronskaller kan skelnes.

Hver skal kan indeholde et vist antal elektroner, som ikke overstiger et strengt bestemt antal. Så for eksempel i den første elektronskal tættest på kernen af ​​et atom kan der maksimalt være to elektroner, i den anden - ikke mere end otte elektroner osv.

De atomer, hvori de ydre elektronskaller er fuldstændigt fyldte, har den mest stabile elektronskal. Det betyder, at et atom holder fast på alle sine elektroner og ikke behøver at modtage en ekstra mængde af dem udefra. For eksempel har et heliumatom to elektroner, der fuldstændigt fylder den første elektronskal, og et neonatom har ti elektroner, hvoraf de to første fylder den første elektronskal fuldstændigt og resten - den anden (fig. 5).

Ris. 5. Diagram over neonatomets struktur

Derfor har helium- og neonatomer ret stabile elektronskaller, de har ikke tendens til at ændre dem på nogen kvantitativ måde. Sådanne elementer er kemisk inerte, det vil sige, at de ikke indgår i kemisk interaktion med andre elementer.

De fleste kemiske grundstoffer har dog atomer, hvor de ydre elektronskaller ikke er helt fyldt med elektroner. For eksempel har et kaliumatom nitten elektroner, hvoraf atten fylder de første tre skaller fuldstændigt, og den nittende elektron er i den næste, ufyldte elektronskal. Den svage fyldning af den fjerde elektronskal med elektroner fører til, at atomets kerne meget svagt holder den yderste - den nittende elektron, og derfor kan sidstnævnte let fjernes fra atomet. …

Eller for eksempel har iltatomet otte elektroner, hvoraf to fuldstændig fylder den første skal, og de resterende seks er placeret i den anden skal. For den fuldstændige færdiggørelse af konstruktionen af ​​den anden elektronskal i oxygenatomet mangler den således kun to elektroner. Derfor holder iltatomet ikke kun sine seks elektroner fast i den anden skal, men har også evnen til at tiltrække to manglende elektroner til sig selv for at fylde sin anden elektronskal. Dette opnår han ved kemisk kombination med atomerne af sådanne grundstoffer, hvor de ydre elektroner er svagt forbundet med deres kerner.

Kemiske grundstoffer, hvis atomer ikke har ydre elektronlag fuldstændigt fyldt med elektroner, er som regel kemisk aktive, det vil sige, at de villigt indgår i en kemisk vekselvirkning.

Så elektronerne i de kemiske elementers atomer er arrangeret i en strengt defineret rækkefølge, og enhver ændring i deres rumlige arrangement eller mængde i atomets elektronskal fører til en ændring i sidstnævntes fysisk-kemiske egenskaber.

Ligheden mellem antallet af elektroner og protoner i atomsystemet er grunden til, at dens samlede elektriske ladning er nul. Hvis ligheden mellem antallet af elektroner og protoner i atomsystemet krænkes, så bliver atomet et elektrisk ladet system.

Et atom, i hvis system balancen af ​​modsatte elektriske ladninger er forstyrret på grund af, at det har mistet en del af sine elektroner eller omvendt har erhvervet et overskud af dem, kaldes en ion.

Tværtimod, hvis et atom erhverver et overskydende antal elektroner, bliver det en negativ ion. For eksempel bliver et kloratom, der har modtaget en ekstra elektron, til en enkeltladet negativ klorion Cl-... Et oxygenatom, der har modtaget yderligere to elektroner, bliver til en dobbeltladet negativ oxygenion O, og så videre.
Et atom, der er blevet til en ion, bliver et elektrisk ladet system i forhold til det ydre miljø. Og det betyder, at atomet begyndte at besidde et elektrisk felt, sammen med hvilket det danner et enkelt materialesystem, og gennem dette felt udfører det elektrisk interaktion med andre elektrisk ladede partikler af stof - ioner, elektroner, positivt ladede atomkerner, etc.

Forskellige ioners evne til at tiltrække hinanden er grunden til, at de kombineres kemisk og danner mere komplekse partikler af stof - molekyler.

Afslutningsvis skal det bemærkes, at atomets dimensioner er meget store sammenlignet med dimensionerne af de reelle partikler, som de er sammensat af. Kernen i det mest komplekse atom fylder sammen med alle elektronerne en milliarddel af atomets rumfang. En simpel beregning viser, at hvis en kubikmeter platin kan presses så stramt, at de intra-atomare og inter-atomare rum forsvinder, så opnås et volumen svarende til omkring en kubikmillimeter.