4. Nombre atòmic
Nombre atòmic i isòtops
El nombre atòmic, usualment representat per la lletra Z, és el nombre de protons present en el nucli atòmic. S'utilitza per classificar els elements químics coneguts en la taula periòdica.
Els isòtops d'un element químic són àtoms amb el mateix nombre atòmic però diferent massa atòmica. És a dir, els seus nuclis atòmics tenen el mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons. El nom ve del grec isos, mateix, i topos, lloc, degut al fet que ocupen el mateix lloc en la Taula periòdica dels elements.
Els isòtops d'un mateix element, tenen el mateix nombre atòmic, Z, però diferent nombre màssic, A. Els isòtops és representen com:
on X és el símbol de l'element químic, A el nombre màssic i Z el nombre atòmic.
Per exemple, aquests són els principals isòtops de l'hidrogen;
1H o hidrogen-1 : hidrogen amb un protó i cap neutró, Z=1, A=1, també anomenat proti.
2H o hidrogen-2 : hidrogen amb un protó i un neutró, Z=1, A=2, també anomenat deuteri.
3H o hidrogen-3: hidrogen amb un protó i dos neutrons, Z=1, A=3, també anomenat triti.
Activitat: Les partícules d'un àtom
Massa atòmica
La massa atòmica d'un isòtop d'un element químic és la massa d'un àtom d'aquest isòtop, expresat en unitats de massa atòmica, u.
Una Unitat de massa atòmica (u) correspon a una dotzena part de la massa de l'isòtop 12 del carboni. Això és aproximadament la massa d'un protó o d'un neutró.
1 u ≈ 1.6605402 x 10-27 kg
La massa atòmica relativa Ar d'un element queda definida com la massa mitjana dels seus isòtops. En la mitjana es té en compte l'abundància dels isòtops de l'element.
Per exemple, es pot calcular la massa atòmica del liti a partir de les següents dades;
El liti consta de dos isòtops estables;
El Li-6 (7,59% d'abundància natural) i massa atòmica 6,015 u
El Li-7 (92,41% d'abundància natural) i massa atòmica 7,016 u
Així doncs el càlcul serà el següent:
El valor resultant, 6,94 uma és la massa atòmica del Liti i s'acosta més al valor del Li-7, ja que és el més abundant (aproximadament 92 de cada 100 àtoms de liti que es troben a la terra són de Li-7).
Ions
Un ió es un àtom o molècula amb càrrega elèctrica.
Catió és un ió amb càrrega positiva.
Anió és un ió amb càrrega negativa.
Se solen representar els cations i els anions amb el símbol de l'àtom corresponent i el símbol "+" o "-", respectivament (per exemple, Na+ o F-). Si el nombre d'electrons guanyat o perdut és mes gran que un, això també s'indica (per exemple, Mg2+ o O2-).
7Li 7Li+