Numero atomico

Il numero atomico è il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo di un elemento chimico. E' indicato con il simbolo Z.

E' indipendentemente da altri fattori come il numero di neutroni o elettroni.

In chimica il numero atomico è utilizzato nella tavola periodica per elencare gli elementi chimici in ordine crescente. Ad esempio, il primo elemento della tavola è l'idrogeno (H) perché ha numero atomico Z=1 ossia ha un solo protone. Il secondo è l'elio (He) perché ha due protoni (numero atomico Z=2). L'atomo di uranio ha 92 protoni, quindi ha come numero atomico Z=92 e via dicendo.

Il numero atomico determina l'identità chimica di un atomo, non la sua massa o il numero di elettroni.

Questo significa che le proprietà chimiche degli elementi sono in gran parte determinate dai loro numeri atomici, perché la struttura degli elettroni, da cui dipendono le reazioni chimiche, è definita dalla carica positiva del nucleo atomico – ossia, dal numero di protoni.

Esempio. L'idrogeno e l'elio sono entrambi gas, ma l'idrogeno, con un numero atomico di 1, reagisce facilmente combinandosi con altri elementi, mentre l'elio, con un numero atomico di 2, è inerte e non forma composti sotto condizioni normali.

Il numero atomico determina anche il numero di elettroni che un atomo neutro deve avere.

Poiché gli atomi tendono ad essere elettricamente neutri, il numero di protoni (carica positiva) è bilanciato da un numero uguale di elettroni (carica negativa). Questo equilibrio di cariche è essenziale per la stabilità dell'atomo.

Esempio. Un atomo di ossigeno ha un numero atomico Z=8, questo significa che nel suo nucleo ci sono 8 protoni. Per mantenere la neutralità elettrica dell'atomo, attorno al nucleo orbitano anche 8 elettroni, bilanciando esattamente la carica positiva dei protoni con la loro carica negativa.

Mentre il numero atomico rimane costante per tutti gli atomi di un elemento, il numero di neutroni può variare. Questi atomi sono conosciuti come isotopi.

Ad esempio, un atomo di carbonio (C) ha sei protoni (Z=6) ma ha diversi isotopi naturali del carbonio con dodici, tredici o quattordici neutroni. Nonostante questa differenza nel numero di massa (A=12, A=13, A=14), tutti rimangono atomi di carbonio, dal momento che il numero atomico non cambia (Z=6). Se il numero atomico fosse diverso, non sarebbe più carbonio ma un altro elemento.