Co to jest liczba atomowa?

Znaczenie liczby atomowej w chemii

Każdy pierwiastek ma swoją unikalną liczbę atomową, która jest liczbą protonów w jego atomie. Steven Hunt, Getty Images

Każdy pierwiastek w układzie okresowym ma swój własny Liczba atomowa . W rzeczywistości ta liczba pozwala odróżnić jeden element od drugiego. Liczba atomowa to po prostu liczba protonów w atom . Z tego powodu jest czasami nazywana liczbą protonową. W obliczeniach oznacza się go dużą literą Z. Symbol Z pochodzi od niemieckiego słowa numer , co oznacza numer liczebnika, lub Liczba atomowa , bardziej nowoczesne słowo, które oznacza liczbę atomową.

Ponieważ protony są jednostkami materii, liczby atomowe są zawsze liczbami całkowitymi. Obecnie wahają się od 1 (liczba atomowa wodoru) do 118 (liczba najcięższego znanego pierwiastka). W miarę odkrywania kolejnych pierwiastków maksymalna liczba będzie wyższa. Teoretycznie nie ma maksymalnej liczby, ale pierwiastki stają się niestabilne z coraz większą liczbą protonów i neutronów, co czyni je podatnymi na rozpad radioaktywny. W wyniku rozpadu mogą powstawać produkty o mniejszej liczbie atomowej, podczas gdy w procesie syntezy jądrowej mogą powstawać atomy o większej liczbie atomów.

W elektrycznie obojętnym atomie liczba atomowa (liczba protonów) jest równa liczbie elektronów.

Dlaczego liczba atomowa jest ważna

Głównym powodem, dla którego liczba atomowa jest ważna, jest to, że w ten sposób identyfikujesz pierwiastek atomu. Innym ważnym powodem, dla którego ma to znaczenie, jest to, że współczesny układ okresowy jest zorganizowany zgodnie z rosnącą liczbą atomową. Wreszcie, liczba atomowa jest kluczowym czynnikiem w określaniu właściwości pierwiastka. Należy jednak pamiętać, że liczba elektronów walencyjnych determinuje zachowanie wiązań chemicznych.

Przykłady liczb atomowych

Bez względu na to, ile ma neutronów lub elektronów, atom z jednym protonem to zawsze liczba atomowa 1 i zawsze wodór. Atom zawierający 6 protonów jest z definicji atomem węgla. Atom z 55 protonami to zawsze cez.

Jak znaleźć liczbę atomową?

To, jak znajdziesz liczbę atomową, zależy od informacji, które otrzymasz.

• Jeśli masz nazwę elementu lub symbol , użyć układ okresowy pierwiastków znaleźć liczbę atomową. W układzie okresowym może być wiele liczb, więc skąd wiesz, którą wybrać? Liczby atomowe są uporządkowane na stole. Podczas gdy inne liczby mogą być wartościami dziesiętnymi, liczba atomowa jest zawsze prostą dodatnią liczbą całkowitą. Na przykład, jeśli powiedziano Ci, że nazwa pierwiastka to aluminium, możesz znaleźć nazwę lub symbol Al, aby określić, że liczba atomowa wynosi 13.
• Liczbę atomową można znaleźć na podstawie symbolu izotopu. Jest więcej niż jeden sposób zapisania symbolu izotopu, ale symbol elementu będzie zawsze dołączony. Możesz użyć symbolu, aby wyszukać numer. Na przykład, jeśli symbol to¹⁴C, wiesz, że symbol pierwiastka to C lub że pierwiastek to węgiel. Liczba atomowa węgla wynosi 6.
• Częściej symbol izotopu już mówi o liczbie atomowej. Na przykład, jeśli symbol jest zapisany jako¹⁴₆C, podana jest cyfra „6”. Liczba atomowa to mniejsza z dwóch liczb w symbolu. Zwykle znajduje się jako indeks dolny po lewej stronie symbolu elementu.

Terminy związane z liczbą atomową

Jeśli liczba elektronów w atomie zmienia się, pierwiastek pozostaje ten sam, ale nowy jony są produkowane. Jeśli zmieni się liczba neutronów, nowe izotopy wynik.

Protony znajdują się razem z neutronami w jądrze atomowym. Całkowita liczba protonów i neutronów w atomie to jego liczba masowa atomowa (oznaczone literą A). Średnia suma liczby protonów i neutronów w próbce pierwiastka to jego masa atomowa lub masa atomowa .

W poszukiwaniu nowych elementów

Kiedy naukowcy mówią o syntezie lub odkrywaniu nowych pierwiastków, mają na myśli pierwiastki o liczbie atomowej większej niż 118. Jak powstaną te pierwiastki? Pierwiastki o nowych liczbach atomowych powstają poprzez bombardowanie docelowych atomów jonami. Jądra celu i jon łączą się, tworząc cięższy pierwiastek. Trudno jest scharakteryzować te nowe pierwiastki, ponieważ superciężkie jądra są niestabilne i łatwo rozpadają się na lżejsze pierwiastki. Czasami sam nowy pierwiastek nie jest obserwowany, ale schemat rozpadu wskazuje, że musiała powstać wyższa liczba atomowa.