Ion adalah atom atau molekul dengan elektron lebih atau kurang dari biasanya, memberikan muatan listrik positif atau negatif. Karena ion “ingin” menjadi netral dengan memperoleh atau kehilangan elektron tambahan, ia memiliki fitur kimia yang menarik. Ion biasanya datang dalam bentuk larutan. Ada tiga jenis – anion, yang bermuatan negatif, kation, yang bermuatan positif, dan radikal, atau ion radikal, yang sangat reaktif karena memiliki sejumlah besar elektron bebas.
Larutan ion biasanya dibuat ketika molekul tertentu, seperti garam, dilarutkan dalam air. Interaksi antara molekul zat terlarut dan pelarut memisahkan molekul yang terikat lemah, seperti garam, menjadi dua atau lebih ion. Ketika garam dimasukkan ke dalam air, ia memecah menjadi ion natrium dan klorida, yang keduanya penting bagi kehidupan manusia. Jika seseorang kekurangan garam terlalu lama, mereka akhirnya akan mati. Ion penting kehidupan lainnya (disebut elektrolit) adalah kalium (K+), kalsium (Ca2+), magnesium (Mg2+), hidrogen fosfat (HPO42−), dan hidrogen karbonat (HCO3−).
Larutan ion lain selain garam terlarut adalah asam dan basa. Misalnya, asam klorida terbentuk ketika hidrogen klorida dilarutkan dalam air. Hidrogen klorida pecah menjadi dua ion, H+ dan Cl−. H+ bereaksi dengan air menghasilkan H3O+, ion hidronium, sedangkan klorin tetap sebagai ion klorida. Karena proses ionisasi selesai, asam klorida disebut asam kuat. Kekuatan asam diukur dengan berapa banyak ion H+ yang dimilikinya — banyak asam klorida, sehingga sangat asam. Faktanya, asam klorida dapat larut melalui kaca dan semua logam kecuali iridium, meskipun kecepatan korosinya lambat.
Kategori lain dari larutan ion adalah basa. Bukannya diukur dengan konsentrasi ion hidrogen, basa diukur dengan konsentrasi ion hidroksida (OH-). Salah satu contoh basa adalah kalium hidroksida, yang merupakan prekursor kimia dari sebagian besar sabun lunak dan cair. Ketika dilarutkan dalam air, kalium hidroksida menghasilkan larutan alkali yang kuat. Alkali adalah salah satu jenis basa. Kalium hidroksida memiliki sejumlah sifat kimia yang menarik — salah satunya adalah sifat higroskopisnya (menarik air), yang membuatnya menjadi pengering yang kuat. Ketika bereaksi dengan air, reaksinya eksotermik, artinya menghasilkan panas yang signifikan.
Kelompok besar terakhir dari ion adalah ion radikal, atau hanya radikal. Contoh radikal termasuk superoksida (O2-), yang digunakan sistem kekebalan untuk membunuh mikroorganisme yang menyerang, dan oksida nitrat, yang digunakan tubuh sebagai molekul sinyal penting. Seperti asam dan basa, radikal sangat reaktif dan memiliki sejumlah aplikasi dalam kimia. Salah satu aspek yang disayangkan dari radikal adalah bahwa jumlah kecil dalam tubuh cenderung memecah jaringan dari waktu ke waktu, berkontribusi terhadap penuaan.