Qué es el número atómico
Al hablar del número atómico, se está refiriendo a los protones presentes en el núcleo de un átomo de cualquier elemento, los cuales siempre poseen carga positiva, se simboliza con la letra Z y se coloca comúnmente en la esquina superior izquierda del elemento en la tabla periódica.
Este número varía de un elemento a otro, dependiendo de las propiedades de los mismos. La cantidad de protones coincide con la cantidad de electrones, los cuales no poseen carga.
No se debe confundir número atómico y masa atómica, el número atómico es el número de protones en el núcleo, mientras que el número de la masa atómica se obtiene al tomar todos los protones y neutrones presentes en un núcleo y hacer una sumatoria.
La palabra número proviene del latín “numerus”, conformada por la raíz indoeuropea “nem” que puede ser interpretada como asignar o distribuir, y el sufijo “eso”. La palabra atómico tiene orígenes griegos, y significa “referente a algo tan pequeño que no permite división”. Se compone del prefijo “a-“ y el sufijo “ico” (referente a). En conjunto, se refiere a unidad pequeña que no se divide, es una terminología frecuentemente utilizada en la química o física moderna, la cual no presenta referencias de su uso antes del siglo XVIII.
Historia de los números atómicos
En los inicios de la tabla periódica, el número atómico fue solo la posición que tenía un elemento químico al ser ordenado, posteriormente vendrían descubrimientos y cambios que harían que este concepto fuese replanteado.
De manera directa, su historia data desde inicio del siglo XX, de la mano de Lord Ernest Rutherford. En el año 1911 presentó los descubrimientos obtenidos a partir de los resultados al trabajar con láminas de oro en su modelo teórico.
Rutherford llevó a cabo un experimento vanguardista para la época, en el que se hizo de un aparato con la capacidad de emitir rayos alfa, los cuales están cargados positivamente, contra una lámina de oro muy fina, rodeada por una lámina más grande de zinc. Los resultados de dicho experimento fueron la base para reconocer al protón del átomo y la poca densidad del mismo, así como su carga eléctrica.
El trabajo que desarrolló Lord Rutherford fue precedido por el modelo de Thomson, este a su vez precedió a muchos estudios de increíble importancia que repercuten hasta la fecha actual, por ejemplo el modelo atómico de Böhr, o la Ley de Moseley.
En 1913 se presenta el modelo atómico de Böhr, este se basa en el de Rutherford, sin embargo este introduce temas explicando por qué los electrones tienen órbitas estabilizadas en torno al núcleo, también explicó por qué los átomos emiten radio magnetismo u onda de radio, características de su elemento.
En el mismo año aparece la Ley de Moseley, la cual señala que al emitirse una onda de radio, esta se relaciona incipientemente con su número atómico, es decir que vincula de manera natural la longitud de onda de radio de los átomos con su carga nuclear.
A raíz de este nuevo descubrimiento por parte de Moseley, se le brindó el orden actual a la tabla periódica de los elementos, ya que esta se ordenaba más a juicio de Mendeleiev y no por un criterio sólido.
Se utiliza la letra Z en mayúscula para representar al número atómico, esto nace de la palabra alemana “Atomzahl” . Se le adjudicó este nombre por las palabras Atom que significa átomo y Zahl que significa número en alemán. Zahl era utilizada para referirse a la valencia de los elementos en la antigua tabla periódica de Mendeleiev, de allí nace el símbolo Z.
Propiedades de los números atómicos
Se puede hablar de propiedades y atributos que caracterizan al número atómico, por ejemplo:
- La clasificación de los elementos por número atómico es la metodología encargada de dar orden a la tabla periódica propuesta por el ruso Dmitri Mendeléyev.
- La carga nuclear se determina a través de formulación química, generalmente por reacciones químicas de óxido reducción (o reacciones redox), en estas reacciones se evalúa la cantidad de electrones cedidos a otros átomos en una condición dada.
- En las partículas subatómicas eléctricamente neutras, la cantidad de protones presentes en el átomo es igual a la cantidad de neutrones, también se puede decir que la cantidad de protones es igual a la cantidad de electrones.
- Cabe destacar que los elementos presentes hasta ahora ya tienen una carga nuclear conocida, para conocerla basta con consultar la tabla periódica de los elementos.
- Para conocer elementos nuevos se utilizan generalmente reacciones oxidativas, comparando el resultado de la reacción obtenida de los elementos ya conocidos con la reacción obtenida del elemento evaluado, esto se hace al comparar la carga nuclear de ambos resultados.
- Su utilidad radica en separar a los elementos por grupos, por ejemplo, no importa si un número de átomos tienen números de electrones idénticos a los otros, esto no sugiere que sean átomos del mismo elemento, sin embargo al tener una misma carga nuclear, sí sugiere que son átomos de un mismo elemento.
- Es necesario tener (Z) ya que con este se puede calcular el peso atómico del elemento, se calcula sacando la media de (Z) junto con el número de neutrones (N), ejemplo: (Z + N) % 2 = Peso atómico. Por otro lado, la masa atómica (A) es obtenida al sumar los protones (Z) y los neutrones (N) de un núcleo, ejemplo Z + N = Masa atómica (A).
Ejemplos de números atómicos
Existen 118 elementos con números atómicos en la tabla periódica, aquí algunos ejemplos:
- El número atómico del hidrógeno es el 1, su símbolo es representado por la letra H.
- El número atómico del oxígeno es el 8, su símbolo es representado por la letra O.
- El número atómico del sodio es el 11, su símbolo es representado por las letras Na.
- El número atómico del cloro es el 17, su símbolo es representado por las letras Cl.
- El número atómico del hierro es el 26, su símbolo es representado por las letras Fe.
Tabla periódica con número atómico
Acá se puede observar la tabla periódica de los elementos con su número atómico:
