Les électrons d'un atome occupent des couches qu'on représente souvent naïvement par des cercles:
Les 6 électrons de l'atome de carbone sont répartis sur deux couches: 2 sur la couche interne, 4 sur la couche extérieure.
C'est par la dernière couche électronique occupée que les atomes interagissent. Le nombre d'électrons (en rouge) de cette couche détermine les propriétés chimiques de l'atome:
Gilbert N. Lewis avait l'idée en 1902 de représenter les électrons extérieurs des atomes. Ces "structures de Lewis" naïves se sont révélées très pratiques!
Structures de Lewis - Un trait sont deux électrons groupés (= électrons appariés) - Un point est un électron seul (= électron non apparié, électron célibataire)
Remarquez l'exception de l'hélium qui possède deux électrons appariés sur la dernière couche.
Les formules de Lewis représentées en haut décrivent la dernière couche de l'atome neutre, c.à.d. l'atome qui possède au total le même nombre d'électrons dans tout le nuage électronique que de protons dans le noyau.
Pour former des ions, les atomes gagnent (ou perdent) des électrons de leur dernière couche, ce qu'on verra facilement en comparant leur structure de Lewis à celle des atomes neutres, par exemple :
En comparant à la structure de Lewis du soufre neutre (en haut), on voit que l'ion sulfure représenté à gauche possède deux électrons supplémentaires. Il aura deux charges élémentaires négatives.