3.4: Masa atómica y número atómico

Número másico

Los datos experimentales mostraron que la gran mayoría de la masa de un átomo se concentra en su núcleo, que está compuesto por protones y neutrones. El número de masa (representado por la letra A) se define como el número total de protones y neutrones de un átomo. Considera la siguiente tabla, que muestra los datos de los seis primeros elementos de la tabla periódica.

.

Tabla \N(\PageIndex{1}): Átomos de los seis primeros elementos
Nombre Símbolo Número atómico Número atómico (Z) Protones Neutrones Electrones Número de masa (A) (redondeado a dos decimales)
hidrógeno (\ce{H}) 1 1 0 1 1.01
helio (\ce{He}) 2 2 2 2 4.00
litio (\ce{Li}) 3 3 4 3 6.94
berilio (\ce{Be}) 4 4 5 4 9.01
(\ce{B}) 5 6 5 10.18
(\ce{C}) 6 6 6 6 12.01

Considera el elemento helio. Su número atómico es 2, por lo que tiene dos protones en su núcleo. Su núcleo también contiene dos neutrones. Como \(2 + 2 = 4\), sabemos que el número másico del átomo de helio es 4. Finalmente, el átomo de helio también contiene dos electrones, ya que el número de electrones debe ser igual al número de protones. Este ejemplo puede hacer pensar que los átomos tienen el mismo número de protones y neutrones, pero un examen más detallado de la tabla anterior mostrará que no es así. El litio, por ejemplo, tiene tres protones y cuatro neutrones, lo que le da un número de masa de 7.

AZ.JPG

Figura (\PageIndex{4}\): Formato A/Z y búsqueda de subatómicos para el elementoCromo (Copyright; Elizabeth R. Gordon)

Conocer el número másico y el número atómico de un átomo permite determinar el número de neutrones presentes en ese átomo por sustracción.

Se puede decir que los átomos del elemento cromo (izquierda) tienen un número atómico de 24 y un número másico de 52. ¿Cuántos neutrones hay en el núcleo? ¿Cuántos neutrones hay en el núcleo de un átomo de cromo? Para determinarlo, habría que restar como se muestra:

La composición de cualquier átomo puede ilustrarse con una notación abreviada llamada formato A/Z. Tanto el número atómico como la masa se escriben a la izquierda del símbolo químico. El valor «A» se escribe como superíndice mientras que el valor «Z» se escribe como subíndice. Para un ejemplo de esta notación, mire el átomo de cromo que se muestra a continuación:

Otra forma de referirse a un átomo específico es escribir el número de masa del átomo después del nombre, separado por un guión. El formato símbolo-masa para el átomo anterior se escribiría como Cr-52. En esta notación no se incluye el número atómico. Tendrá que consultar una tabla periódica para conocer los valores de los protones.

Ejemplo (\PageIndex{1})

Calcule cada una de las tres partículas subatómicas y dé nombres de grupos o períodos específicos para cada átomo.

  1. mercurio
  2. platino
  3. bromo
  4. Soluciones

    1. Hg (metal de transición)- tiene 80 electrones, 80 protones, y 121 neutrones
    2. Pt (metal de transición)- tiene 78 electrones, 78 protones, y 117 neutrones
    3. Br (halógeno)- tiene 35 electrones, 35 protones, y 45 neutrones

Ejemplo \N(\PageIndex{2})

Escriba los formatos A/Z y símbolo-masa para los átomos del Ejemplo \N(\PageIndex{1}).

Soluciones

  1. (\ce{^{201}_{80}Hg}} y Hg-201
  2. (\ce{^{195}_{78}Pt}} y Pt-195
  3. (\ce{^{80}_{35}Br}}) y Br-80

Ejemplo \ce(\PageIndex{3})

Identificar los elementos en base a los enunciados siguientes.

  1. ¿Qué elemento tiene 25 protones?
  2. ¿Qué elemento tiene 0 neutrones?
  3. ¿Qué elemento tiene 83 electrones?
  4. Soluciones

    a. manganeso

    b. hidrógeno

    c. bismuto

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