Quan l'àtom o la molècula d'una substància perd la seva neutralitat elèctrica passa a rebre la denominació de ió, El procés associat al guany o pèrdua de la dotació normal d'electrons que caracteritza l'estructura atòmica d'un compost es diu ionització. Els coneixements més bàsics de la formació d'ions són atribuïts a el químic anglès Humphrey Davy (1778-1829) i al seu deixeble, Michael Faraday (1791-1867).
els ions carregats negativament es generen pel guany d'electrons i es coneixen com anions (Perquè són atrets per l'ànode), mentre que els carregats positivament arran de la pèrdua d'electrons, generalment els de la capa més externa, s'anomenen cations (doncs aquests, contràriament als anions, són atrets pel càtode).
en els anions, cada electró de l'àtom, que és originalment neutre, està fortament retingut per la càrrega positiva de l'nucli; però i a diferència de la resta dels altres electrons de l'àtom, en els anions l'electró addicional no està vinculat a l'nucli per forces de Coulomb, ho està per la polarització de l'àtom neutre. A causa de l'addició d'electrons, els anions superen en grandària a l'corresponent àtom neutre.
A temperatura ambient, molts ions de signe oposat s'uneixen entre si fortament seguint un esquema regular i ordenat que dóna lloc a la formació de cristalls, com la sal de taula que és el clorur de sodi. Sovint les sals s'ionitzen amb facilitat. A l'presentar dissolts, els ions són la base d'importants processos industrials com l'electròlisi i donen fonament a elements essencials de l'món modern com piles i acumuladors. En els processos d'oxidacions i reduccions enzimàtiques, tan característics d'innombrables reaccions bioquímiques que tenen lloc en els éssers vius, participen diferents ions.
Els elements que normalment presenten major facilitat per ionitzar positivament, és a dir, per perdre electrons i així generar cations són els metalls i halògens, Certs no metalls en general formen anions, i els gasos nobles com l'heli o l'argó no formen ions. La mida dels cations és menor que el dels àtoms a causa de la pèrdua d'electrons.
En general, els ions són químicament més reactius que les molècules neutres i poden ser monoatòmics o poliatòmics, inorgànics o orgànics.
Es llisten a continuació 20 exemples d'ions, incloent anions, cations, ions monoatòmics i pluriatómicos.
- clorurs
- sulfats
- nitrats
- catió calci
- catió manganès
- hipoclorit
- amoni
- catió fèrric
- catió ferrós
- catió magnesi
- silicats
- borats
- permanganat
- sulfur
- ortofosfato
- metafosfat
- carbonats
- citrat
- Malato
- acetat
