El átomo es la estructura más pequeña de la materia y tiene un conjunto de características propias, entre las que están el número atómico, tema del que trata este artículo.
Aprenderás qué es el número atómico, cómo se le representa, la letra o símbolo que se usa para referirse a él y cómo este número se tomó como base para organizar los elementos en la tabla periódica.
Protones, neutrones y electrones
El átomo es la partícula más elemental y aunque es sumamente pequeña, está compuesta por varias partes, siendo una de ellas el núcleo atómico.
El núcleo se encuentra en el centro del átomo y contiene la mayor parte de la masa del átomo. Dentro de él encontramos los protones y neutrones.
A este respecto, los protones son partículas subatómicas con carga positiva, mientras que la carga de los neutrones es neutra o nula.
Por su parte, el electrón es una partícula sub-atómica pero que se encuentra fuera del núcleo del átomo y tienen carga eléctrica negativa. Los átomos tienen el mismo número de electrones y protones.
Qué es el número átomico
En el campo de la física y la química al estudiarse un elemento químico, se sabe su número atómico por la cantidad total o el número de protones pertenecientes a ese átomo.
La identidad de un átomo está determinada por el número atómico, de ahí la importancia de su comprensión.
Para referirse a él se emplea la letra Z. Se cree que la razón de usar esta letra como símbolo es que se le tomó de la palabra alemana Atomzahl, que significa número atómico.
Sin embargo, no es 100% seguro que ese sea su origen, de hecho otros indican que antes de 1915, la palabra Zahl que solo significa número, era usada para el número asociado a cada elemento correspondiente en la tabla periódica.
Ahora bien, cada átomo, de cada elemento distinto, tiene un número de protones y electrones particular. En su estado natural un átomo es neutro, teniendo así una misma cantidad numérica de electrones y protones.
Vemos unos ejemplos de esto:
- El uranio (U), tiene un número atómico de 92. Eso quiere decir que posee una cantidad de 92 protones y también 92 electrones.
- El sodio (Na), tiene como Z el 11. Es decir que también posee una cantidad de 11 protones, y además 11 electrones.
- Un átomo de magnesio (Mg), tiene un número atómico de 12. Entonces, posee una cantidad de 12 protones y también 12 electrones.
Y así sucede con cada átomo de un distinto elemento químico.
Cómo se representa el número atómico
Ya conocimos que el número atómico es representado con la letra Z. ¿pero dónde se coloca este número? El número atómico se coloca como un subíndice a la izquierda del símbolo del elemento al que este corresponde.
Ejemplos:
- Todos los átomos de hidrógeno tienen 1 protón y su Z (número atómico) es igual a 1. Esto sería 1H
- Los átomos de helio tienen 2 protones, por lo tanto, su número atómico es igual a 2. Entonces, 2He.
- Los átomos de litio, cuentan con 3 protones lo que nos indica que su número atómico es igual a 3. Es decir, 3Li
Y así sigue sucediendo con cada uno de los elementos existentes.
El número atómico y el orden los elementos en la tabla periódica
La tabla periódica es atribuida a Dimitri Mendeleiev, quien fue el responsable de ordenar los elementos químicos.
Pero, quien finalmente concretó la organización de los elementos químicos según sus variantes propiedades físicas, fue Julius Lothar Meyer.
No obstante, no podemos dejar de lado al importante papel que ejerció el físico y químico inglés Henry Moseley, quien estableció la ley de los números atómicos; la llamada ley de Moseley.
Esta ley fue dada a conocer en 1913 y establece que existía una relación entre los valores de longitudes de onda de los rayos X que son emitidos por metales diferentes luego de ser bombardeados con electrones y también con los números atómicos de cada elemento metálico al que pertenece.
Tomando como base su descubrimiento, Moseley se opuso a las propuestas que había presentado Dimitri Mendeleiev cuatro décadas antes.
Lo cierto, es que la teoría de Moseley permitió que pudiesen ser clasificados los elementos pertenecientes a la tabla periódica, en un orden creciente de número atómico.
Relación con el número másico
El número de protones expresado por el número atómico es igual al número de electrones.
Por su parte, el número de masa (A) se encarga de indicar el número de partículas que el átomo tiene disponibles dentro de su núcleo.
Partiendo de este punto este expresa el número másico es la suma de protones y neutrones.
Así, terminamos estableciendo en definitiva la relación entre el número atómico y el número másico: A es igual a Z más N. Siendo N el número de neutrones.