Es ist möglich vorherzusagen, ob ein Element ein Kation oder ein Anion bildet, indem man bestimmt, wie viele Protonen ein Element hat. Wenn ein Element mehr Protonen als Elektronen hat, handelt es sich um ein Kation. Elemente mit mehr Elektronen als Protonen bilden ein Anion. Wenn zwei Elemente gemischt werden, bestimmt die Menge der Ionisierungsenergie, ob die neue Substanz in ein Kation oder Anion umgewandelt wird.
Unabhängig davon, wie viele Protonen ein Element hat, wird es zu einem Ion, wenn ein oder mehrere Valenzelektronen vom Atom abgezogen werden. Ionen sind entweder negativ oder positiv geladen. Ein Kation ist ein positiv geladenes Ion und ein Anion ist ein negativ geladenes Ion.
Jedes Element hat eine bestimmte Menge an Ionisierungsenergie. Dies bestimmt die Energiemenge, die erforderlich ist, um ein Valenzelektron abzustreifen. Bei der Kombination zweier Elemente ist es notwendig, die Ordnungszahl der Elemente zu bestimmen, um zu bestimmen, ob die Mischung zu einem Kation oder Anion führt. Elemente mit niedrigeren Ordnungszahlen können leicht von einem Valenzelektron befreit werden und neigen daher eher dazu, sich in ein Kation zu verwandeln. Elemente mit einer größeren Ordnungszahl halten Valenzelektronen fest und sind typischerweise Anionen. Die Ordnungszahl befindet sich über jedem Element im Periodensystem.