Numero di massa
I dati sperimentali hanno dimostrato che la maggior parte della massa di un atomo è concentrata nel suo nucleo, che è composto da protoni e neutroni. Il numero di massa (rappresentato dalla lettera A) è definito come il numero totale di protoni e neutroni in un atomo. Consideriamo la tabella qui sotto, che mostra i dati dei primi sei elementi della tavola periodica.
| Nome | Simbolo | Numero atomico (Z) | . Numero atomico (Z) | Protoni | Neuroni | Elettroni | Massa (A) (arrotondato a due decimali) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| idrogeno | \(\ce{H}) | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1.01 |
| elio | \(\ce{He}) | 2 | 2 | 2 | 2 | 4.00 | |
| litio | \(\ce{Li}) | 3 | 3 | 4 | 3 | 6.94 | |
| berillio | \(\ce{Be}) | 4 | 4 | 5 | 4 | 9.01 | |
| boron | \(\ce{B}) | 5 | 5 | 6 | 5 | 10.18 | |
| carbonio | \(\ce{C}) | 6 | 6 | 6 | 6 | 12.01 |
Considera l’elemento elio. Il suo numero atomico è 2, quindi ha due protoni nel suo nucleo. Il suo nucleo contiene anche due neutroni. Poiché \(2 + 2 = 4\), sappiamo che il numero di massa dell’atomo di elio è 4. Infine, l’atomo di elio contiene anche due elettroni, poiché il numero di elettroni deve essere uguale al numero di protoni. Questo esempio può portare a credere che gli atomi abbiano lo stesso numero di protoni e neutroni, ma un ulteriore esame della tabella sopra mostrerà che non è così. Il litio, per esempio, ha tre protoni e quattro neutroni, che gli danno un numero di massa di 7.
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Figura \(\PageIndex{4}): Formato A/Z e ricerca delle subatomiche per l’elementoCromo (Copyright; Elizabeth R. Gordon)
Conoscere il numero di massa e il numero atomico di un atomo permette di determinare il numero di neutroni presenti in quell’atomo per sottrazione.
Gli atomi dell’elemento cromo \(\left( \ce{Cr} \right)\ hanno un numero atomico di 24 e un numero di massa di 52. Quanti neutroni ci sono nel nucleo di un atomo di cromo? Per determinarlo, devi sottrarre come mostrato:
La composizione di qualsiasi atomo può essere illustrata con una notazione abbreviata chiamata formato A/Z. Sia il numero atomico che la massa sono scritti a sinistra del simbolo chimico. Il valore “A” è scritto come apice mentre il valore “Z” è scritto come pedice. Per un esempio di questa notazione, guarda l’atomo di cromo mostrato qui sotto:
Un altro modo per riferirsi ad un atomo specifico è scrivere il numero di massa dell’atomo dopo il nome, separato da un trattino. Il formato simbolo-massa per l’atomo di cui sopra sarebbe scritto come Cr-52. In questa notazione, il numero atomico non è incluso. Dovrai fare riferimento a una tavola periodica per i valori dei protoni.
Esempio \(\PageIndex{1}})
Calcolare ciascuna delle tre particelle subatomiche e dare nomi di gruppi o periodi specifici per ogni atomo.
- mercurio
- platino
- bromina
Soluzioni
- Hg (metallo di transizione)- ha 80 elettroni, 80 protoni e 121 neutroni
- Pt (metallo di transizione)- ha 78 elettroni, 78 protoni e 117 neutroni
- Br (alogeno)- ha 35 elettroni, 35 protoni e 45 neutroni
Esempio \(\PageIndex{2})
Scrivere entrambi i formati A/Z e simbolo-massa per gli atomi nell’Esempio \(\PageIndex{1}).
Soluzioni
- \(\ce{^{201}_{80}Hg}) e Hg-201
- \ce(^{195}_{78}Pt}) e Pt-195
- (\ce{^{80}_{35}Br}} e Br-80
Esempio \(\PageIndex{3})
Identificare gli elementi in base alle dichiarazioni seguenti.
- Quale elemento ha 25 protoni?
- Quale elemento ha 83 elettroni?
Soluzioni
a. manganese
b. idrogeno
c. bismuto