Vad är ett avgiftsnummer?
En av de mest grundläggande drivkrafterna för kemiska reaktioner är elektronbindningarna som bildas mellan atomer. Elektroner är negativt laddade partiklar som kretsar kring en atomkärnan i skal. Varje elektronskal i en atom har ett bestämt antal elektroner som den behåller när det är möjligt även om det balanserar atomens nettoladd; elektroner och protoner har samma mängd elektrisk laddning individuellt. Mängden laddning en given atom har uttryckt som ett superscript till höger om elementnamnet; till exempel Na 1+ . Det överskrivna numret och tecknet kallas laddningsnumret.
Det yttre elektronskalet i en atom kallas valensskalet och är basen för kemiska reaktioner. Varje skal har ett varierande antal elektroner: det innersta skalet innehåller två elektroner, det nästa innehåller åtta, och efterföljande innehåller 18. Laddningsnumret kommer från de naturliga tendenser hos atomer att ha ett fullvalensskal, oavsett om det handlar om att vinna eller förlorar elektroner. Element är ordnade i den periodiska tabellen i grupper beroende på antalet elektroner i deras valensskal. Om två element finns i samma kolumn eller grupp i det periodiska systemet har de samma antal elektroner tillgängliga för kemiska reaktioner.
Med undantag av väte är element på vänster sida av tabellen - grupperna I och II - alkalimetaller och jordalkalimetaller. De har valensskal som är praktiskt taget tomma, med endast en eller två elektroner. Grupperna III till VII är icke-metaller. Grupp III har tre elektroner, grupp IV har 4 och så vidare. De ädla gaserna som neon, radon och xenon har fulla valensskal och reagerar därför inte med andra element.
Laddningsnumret bestämmer vilken typ av laddning en individuell atom kommer att ha om den får eller förlorar elektroner under en jonisk kemisk reaktion. Till exempel tappar natrium en elektron när den reagerar med klor; klor får en elektron. Deras respektive avgifter är 1+ och 1-. I deras naturliga tillstånd har alla element ett laddningsnummer på noll eftersom det inte finns någon förstärkning eller förlust av elektroner.
Övergångselement i kolumnerna 3 till 12 i det periodiska systemet kan binda med olika element. Därför kommer deras laddningsnummer att variera. Grupp IV-element, såsom kol, har ett laddningsnummer på 4 + / 4-. De tenderar att bilda kovalenta bindningar med andra atomer, i vilka elektroner delas snarare än överförs.