Qu'est-ce qu'un numéro atomique?

Le nombre atomique est le nombre de protons - des particules chargées positivement - dans le noyau un atome d'un élément chimique. Les éléments se distinguent les uns des autres par le nombre de ces particules qu'ils ont, et chaque élément a donc son propre nombre atomique unique. Les propriétés chimiques d'un élément sont déterminées par son nombre d'électrons, mais dans un atome neutre, c'est le même que le nombre de protons. Les atomes peuvent cependant gagner ou perdre des électrons pour former des ions chargés négativement ou positivement, de sorte que le nombre atomique est défini comme le nombre de protons, car il est toujours le même pour un élément donné.

Nombre atomique, nombre de masse et poids atomique

Il est possible de confondre ces valeurs, mais elles sont assez distinctes les unes des autres. Les atomes sont constitués d'un noyau contenant des protons chargés positivement et des neutrons neutres électriquement, avec des électrons en orbite autour d'une certaine distance. Les protons et les neutrons sont relativement lourds et similaires, mais les électrons sont versy beaucoup plus léger et contribuez très peu au poids d'un atome. Le nombre de masse d'un atome est le nombre de protons plus le nombre de neutrons et est presque égal au poids de l'atome.

Le nombre de neutrons dans un élément peut varier. Les formes d'un élément avec différents nombres de neutrons sont appelées isotopes . Par exemple, la forme d'hydrogène la plus courante a un proton et pas de neutrons, mais deux autres isotopes d'hydrogène existent, du deutérium et du tritium, avec un et deux neutrons, respectivement. Les éléments naturels sont souvent des mélanges de différents isotopes. Le carbone est un autre exemple, composé d'isotopes avec des nombres de masse 12, 13 et 14. Ce sont tous six protons, mais ont six, sept et huit neutrons, respectivement.

Bien que les chimistes du XIXe siècle aient établi de bonnes approximations des poids atomiques des éléments connus, les calculs précis an'est pas toujours simple, en raison de la survenue de différents isotopes dans des proportions variables. Souvent, le poids atomique est déterminé en moyenne, en fonction de l'abondance relative des isotopes. Étant donné que certains isotopes sont instables, se transformant avec le temps en d'autres éléments, les poids atomiques peuvent varier et peuvent être représentés comme une plage plutôt que comme une seule valeur. Les isotopes sont généralement représentés avec le nombre atomique en bas à gauche du symbole chimique, et le nombre de masse, ou un poids atomique approximatif, en haut à droite. Par exemple, le carbone 13 serait affiché comme _{6 C}

13 .

Le tableau périodique

Dans les années 1860, le chimiste russe Dimitri Mendeleev a travaillé sur un tableau des éléments connus à l'époque, les énumérant initialement par ordre de poids atomique et les organisant en rangées qui regroupaient des éléments avec des propriétés chimiques similaires ensemble. Il avait été remarqué précédemment par d'autres chimistes que les propriétés des éléments, lorsqu'elles sont ordonnées en poids, avaient tendance à réteindre à des intervalles plus ou moins réguliers. Par exemple, le lithium, le sodium et le potassium sont tous des métaux réactifs qui se combinent avec des non-métaux de manière similaire, tandis que l'hélium, le néon et l'argon sont tous des gaz complètement non réactifs. Pour cette raison, la liste de Mendeleev est devenue connue comme le tableau périodique.

Le premier projet de Mendeleev a bien fonctionné, mais il y a eu quelques incohérences. Par exemple, répertorié par ordre de poids, l'iode est venu avant Tellurium. Le problème était que cet iode groupé avec de l'oxygène, du soufre et du sélénium et du tellurium avec du fluor, du chlore et du brome. Selon leurs propriétés chimiques, l'inverse aurait dû être le cas, donc avant de publier sa table en 1869, Mendeleev a simplement échangé ces éléments autour. Ce n'est cependant qu'au début du XXe siècle que la raison de ces incohérences a été révélée.

En 1913, le physicien H.G.J. Moseley a établi une relation entre les longueurs d'onde des rayons X produits par différents éléments et leur séquence enle tableau périodique. Comme la structure de l'atome a été révélée par d'autres expériences à cette époque, il est devenu clair que cette relation dépendait du nombre de protons dans le noyau d'un élément, en d'autres termes, son nombre atomique. Le tableau périodique pourrait alors être commandé par ce nombre, mettant les propriétés chimiques observées des éléments sur une base théorique solide. Les incohérences occasionnelles dans le tableau d'origine étaient dues au fait que les variations du nombre de neutrons pouvaient parfois entraîner un élément ayant un poids atomique plus élevé qu'un autre élément avec un nombre atomique plus élevé.

Le tableau périodique moderne montre les éléments dans les boîtes disposées en lignes et colonnes, avec un numéro atomique montant le long de chaque ligne. Chaque colonne regorge d'éléments avec des propriétés chimiques similaires. Les colonnes sont déterminées par le nombre et la disposition des électrons dans les atomes, qui à leur tour sont déterminés par le nombre de protons. Chaque boîte contient normalement la chimiesymbole ical pour l'élément, avec le nombre atomique ci-dessus.